Um mol de um gás ideal diatômico está contido em um recipiente, inicialmente a uma pressão
e temperatura
. A partir deste estado inicial, o gás é, sucessivamente: (i) comprimido isobaricamente até
do seu volume inicial; (ii) aquecido, a volume constante, até retornar à temperatura inicial; (iii) expandido à pressão constante até voltar ao seu volume inicial; (iv) resfriado, a volume constante, até regressar à pressão inicial. Desenhe o diagrama
associado ao ciclo.
Passo 1
O enunciado dá um mol de gás ideal diatômico num estado inicial
e descreve um ciclo em quatro etapas:
. Compressão isobárica até
.
. Aquecimento isocórico até retornar a
.
. Expansão isobárica até voltar a
.
. Resfriamento isocórico até voltar a
.
Conteúdo: lei dos gases ideais e interpretação de processos no diagrama
.
Conteúdo: lei dos gases ideais
Passo 2
Após a compressão isobárica (i) temos
e como
continua
, a nova temperatura é
Passo 3
Na etapa (ii), o gás é aquecido a volume constante
até
. A pressão sobe de
para
Passo 4
Nas etapas (iii) e (iv) o ciclo prossegue:
(iii) expansão isobárica a
de
até
.
(iv) resfriamento isocórico a
de
até
.
Resposta
No diagrama
tem-se um retângulo cujos vértices, em ordem de percurso, são:
de volta a A.
O diagrama ASCII aproximado não pode ser representado com caracteres especiais, portanto sugerimos a seguinte descrição textual:
O gráfico no plano
-
é um retângulo com vértices A, B, C e D, onde:
- A está em
- B está em
- C está em
- D está em
O percurso é A
B
C
D
A.
Onde:
- AB é isobárico decrescente
- BC é isocórico crescente
- CD é isobárico crescente
- DA é isocórico decrescente.