Um gás ideal sofre um processo de compressão dentro de um cilindro até 1000 kPa . Retirando-se calor do gás, a sua T pode permanecer inalterada. Pede-se para calcular o W necessário para a compressão do gás. Dados:
.
R.:
R.:
Passo 1
O enunciado trata de um gás ideal que sofre compressão isoterma (temperatura constante) de
,
e
até
. Queremos calcular o trabalho necessário (trabalho de compressão) para esse processo. Para resolver usamos a lei dos gases ideais e a expressão do trabalho em processo isoterma.
Passo 2
Pela lei dos gases ideais em isoterma vale
ou seja
Passo 3
Como o processo é isoterma, também vale
. Igualando a
temos
Passo 4
O trabalho realizado pelo gás em isoterma é
Como queremos o trabalho de compressão (trabalho realizado sobre o gás), tomamos o sinal oposto:
Substituindo
e
, obtém-se
Passo 5
Calculando numericamente:
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Resposta
O trabalho necessário para a compressão isoterma vale aproximadamente
.