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
. Decorrido um tempo suficiente, explique o que ocorrerá com a diferença de pressão entre ambos os sistemas se a fronteira entre eles for:
Fixa.
Fixa.
Passo 1
O enunciado descreve um recipiente termicamente isolado, dividido em dois volumes iguais
, contendo gases em
e
com pressões iniciais
. A fronteira entre eles é fixa (isto é, não se move nem permite passagem de massa). Vamos analisar, à luz das trocas de trabalho e calor, como evolui a diferença de pressão
.
Passo 2
Fronteira fixa implica que
- os volumes de cada subsistema são constantes (
e não mudam), - não há trabalho de expansão/compressão entre
e , - como o recipiente todo é isolado, também não há troca de calor com o exterior.
Se a própria fronteira não conduz calor, então cada subsistema fica energeticamente isolado do outro.
Passo 3
Por não haver nem trabalho nem calor trocados entre
e
, em cada compartimento a energia interna
é constante. Para um gás ideal,
e, com
e
fixos, manter
fixo implica manter
fixo, logo manter
fixo em cada lado.
Passo 4
Como nem
nem
variam ao longo do tempo, a diferença
permanece igual ao seu valor inicial.
Resposta
A diferença de pressão entre
e
permanece constante com o passar do tempo.