Um gás sofre uma expansão à pressão constante de
, aumentando seu volume de
para
. Qual o trabalho realizado pelo gás?
Passo 1
O enunciado pede o trabalho realizado pelo gás durante uma expansão à pressão constante. Dados fornecidos:
\n
\n
\nPergunta: Qual é o trabalho
realizado pelo gás?
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicação didática): o trabalho realizado por um gás em um processo em que a pressão é função do volume é dado pela integral
Se a pressão é constante durante a expansão (processo isobárico), posso tirar
da integral, ficando
Aqui
é o trabalho (em joules),
é a pressão (em pascal) e
são volumes inicial e final (em metros cúbicos). Observação sobre unidades:
, então
, ou seja o resultado fica em joules.
Passo 3
Calcular a variação de volume
:
Passo 4
Aplicar a fórmula
. Substituindo os números:
Faço a multiplicação passo a passo:
. Então
Também podemos escrever
.
Passo 5
Interpretação física e sinal: como
(o volume aumentou), o trabalho calculado é positivo. Isso significa que o gás realizou trabalho sobre o entorno, empurrando-o.