Um sistema se expande de um volume de 2,50 L para 5,50 L contra uma pressão de oposição constante de 4,80 atm. Calcule o trabalho realizado pelo sistema sobre as suas vizinhanças. Expresse as respostas em joules.

Passo 1

O enunciado diz que um sistema se expande de Vi=2,50 L para Vf=5,50 L contra uma pressão externa constante de Pext=4,80 atm. Queremos calcular o trabalho realizado pelo sistema sobre as vizinhanças, ou seja, o trabalho de expansão W. Para isso usamos a expressão do trabalho de pressão–volume em expansão contra pressão constante.

Passo 2

O trabalho de expansão contra pressão constante, medido como trabalho realizado pelo sistema, é dado por
W = Pext,(Vf - Vi)
Aqui calculamos a variação de volume:
De<a V = Vf - Vi = 5,50 L - 2,50 L = 3,00 L

Passo 3

Substituindo na expressão de W em unidades de Lcdot atm:
W = 4,80 atm times 3,00 L = 14,4 Lcdot atm

Passo 4

Para converter o resultado em joules usamos o fator de conversão 1 Lcdot atm=101,325 J. Assim,
W = 14,4 Lcdot atmtimes 101,325 JLcdot atm =1459,1 Japprox1,46times10^3 J

Resposta

Wapprox1,46times10^3 J

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