A pressão sobre
de níquel é aumentada quase-estática e isotermicamente de 0 a 500 atm . Considere a densidade e a compressibilidade isotérmica do níquel constantes e iguais a
e
, respectivamente. Calcule o trabalho realizado sobre o níquel. Resp.:
.
Passo 1
O enunciado pede o trabalho realizado sobre 100 g de níquel comprimido isotermicamente e quase‐staticamente de 0 a 500 atm. Vamos usar o conceito de compressibilidade isotérmica de sólidos e a expressão de trabalho em processos mecânicos para calcular isso.
Passo 2
Calculamos primeiro o volume inicial do níquel usando
Passo 3
A compressibilidade isotérmica é definida por
. Aqui
é constante, de modo que
Em um processo quase‐estático, o trabalho realizado sobre o sistema é
Passo 4
Substituindo
e aproximando
(porque a variação é muito pequena), temos
Passo 5
Agora convertemos a pressão para pascal:
. Substituindo valores: