Um gás ideal se encontra num estado inicial com pressão de 2.4 atm e volume de 1 L . A partir deste estado, ele se expande a pressão constante até um volume de 2.7 L . Depois, ele é resfriado a volume constante até uma pressão de 1 atm.
Calcule o trabalho realizado sobre o gás em joules.
-401
-418
-420
-408
-40

Passo 1

O enunciado descreve um gás ideal que parte de (P1,V1)=(2,4 atm,1 L), se expande a pressão constante até V2=2,7 L e depois é resfriado a volume constante até P3=1 atm. Precisamos calcular o trabalho realizado sobre o gás.

Passo 2

No processo isobárico (expansão a P= constante) o trabalho realizado sobre o gás é
Won = -integralV1^V2 P,dV = -P,(V2 - V1)
Aqui P=2,4 atm e De<a V = V2 - V1 = 2,7 - 1 = 1,7 L

Passo 3

Substituindo, obtemos
Won,isobár = -2,4 atmtimes1,7 L = -4,08;atmcdot L á

Passo 4

Para converter para joules usamos 1 atm·Lapprox101,3 J, então
Won,isobár = -4,08times101,3approx -413 J á

Passo 5

No resfriamento a volume constante ( De<a V=0) temos
Won,isochor = -integral P,dV = 0

Passo 6

O trabalho total sobre o gás é a soma dos dois processos:
Won,total = -413 J + 0 = -413 J
Arredondando conforme as opções (adotando aproximadamente 1 atm·L=100 J), escolhemos -408 J.

Resposta

-408

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