Enunciado

Uma quantidade de ar vai do estado a para o estado b ao longo de uma linha reta no diagrama P V na figura abaixo.

  1. Nesse processo, a temperatura do gás aumenta, diminui, ou permanece constante? Explique.
  2. Se V a = 0,07 m 3 , V b = 0,11 m 3 , P a = 1 × 10 5 P a e P b = 1,4 × 10 5 P a , qual é o trabalho realizado pelo gás nesse processo? Suponha que o gás possa ser tratado como um gás ideal.

Passo 1

Letra a)

Para verificar se a temperatura aumenta ou diminui, vamos olhar para onde a seta está indo. Como podemos ver do desenho o processo indica um aumento de pressão e de volume, isso significa que o produto dessas duas quantidades aumenta.

Daí pela equação dos gases ideais:

p V = n R T

Então, se o produto p V aumenta a temperatura também aumenta, já que n R é constante.

Passo 2

Letra b)

Para determinar o trabalho realizado nesse processo, devemos lembrar que em um diagrama P V a área embaixo da curva representa o trabalho!

Se você consultar o desenho, verá que se trata de um trapézio de base maior P b , base menor P b e a altura V b - V a .

Os valores dos volumes e das pressões foi dado, então é só calcular:

W = Á r e a t r a p é z i o = B + b h 2 = 1 2 2,4 × 10 5 . 0,04 = 4800 J

Resposta

a )   a u m e n t a

b )   4800 J

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