Um recipiente, isolado, está dividido internamente em dois compartimentos, A e B , iguais. Considere ainda que a pressão do sistema A seja maior que a do sistema \mathrm{B}(\mathrm{PA}>\mathrm{PB}). Decorrido um tempo suficiente, explique o que ocorrerá com a diferença de pressão entre ambos os sistemas se a fronteira entre eles for:
Móvel.

Passo 1

O enunciado descreve um recipiente isolado, dividido em dois volumes iguais A e B, de modo que inicialmente
P_A > P_B.
A fronteira interna é um pistão móvel, sem troca de calor com o meio (sistema adiabático). O objetivo é entender o que acontece com a diferença de pressão quando o sistema atinge equilíbrio mecânico.

Passo 2

Como a fronteira é móvel e sem atrito, a condição de equilíbrio mecânico exige que, no estado final, as pressões se igualem de ambos os lados do pistão. Enquanto P_A>P_B, o pistão sofre uma força resultante para o lado B, movendo-se e realizando trabalho.

Passo 3

Durante o movimento do pistão:
  • O volume de A aumenta (expansão adiabática), fazendo P_A diminuir.
  • O volume de B diminui (compressão adiabática), fazendo P_B aumentar.
    Como o sistema é adiabático interno, a única forma de transferência de energia entre A e B é o trabalho mecânico do pistão. Essa troca continua até
P_A = P_B,
quando cessa o deslocamento do pistão.

Resposta

A diferença de pressão tende a zero; no equilíbrio final fica
P_A = P_B.

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