Enunciado

Você chura uma bola de futebol, comprimindo-a, de repente, até 2 3 de seu volume original. Nesse processo, você realiza 410J de trabalho sobre o ar (considerando um gás ideal) dentro da bola. a) Qual é a variação da energia interna do ar dentro da bola devido à compressão. b) A temperatura do ar dentro da bola aumenta ou diminui devido à compressão? Explique.

Passo 1

Aplicaremos

∆ U = Q - W

para o ar dentro da bola.

Como o volume diminui, W é negativo. Como a compressão é repentina,

Q = 0 .

Passo 2

  1. Assim, para calcular a variação da energia interna:
  2. ∆ U = Q - W

    Com Q = 0 nos dá:

    ∆ U = - W .

    W < 0 então ∆ U > 0 .

    ∆ U = + 410   J .

    Passo 3

  3. Desde que ∆ U > 0 , a temperatura aumenta.

Quando o ar é comprimido, o trabalho é feito no ar pela força no ar. O trabalho realizado no ar aumenta sua energia. Nenhuma energia sai do gás como um fluxo de calor, então a energia interna aumenta.

Resposta

  1. ∆ U = + 410   J
  2. A u m e n t a
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