Enunciado

Você segura um balão inflável sobre uma saída de ar quente em sua casa e o observa expandir-se lentamente. A seguir, você o tira dali e o deixa esfriar à temperatura ambiente. Durante a expansão, o que foi maior: o calor fornecido ao balão ou o trabalho realizado pelo ar dentro dele? Explique. (Suponha que o ar seja um gás ideal.) Uma vez que o balão tenha retomado à temperatura ambiente, como o calor total recebido ou perdido pelo ar dentro dele se compara ao trabalho total realizado sobre ou pelo ar circundante?

Passo 1

E ai seres de luz, tudo bem?

Como diz o Homer “Filho, este aparelhinho vai nos ajudar a escapar dessa fria!”

Diante da situação apresentada o enunciado nos questiona se durante a expansão, o que foi maior, o calor fornecido ao balão ou o trabalho realizado pelo ar dentro dele, e como o calor total recebido ou perdido pelo ar dentro dele se compara ao trabalho realizado sobre ou pelo ar circundante.

Podemos afirmar que durante o aquecimento, o calor fornecido ao balão resulta tanto no trabalho de expansão quanto no aumento da energia interna do ar do balão.

Com isso, o calor fornecido excede o trabalho feito pelo ar dentro do balão.

Em relação ao segundo questionamento, podemos concluir que, se nós incluirmos a expansão e a contração na resultante, ambos o calor total e o trabalho realizado, são zero.

“Eu não estava mentindo! Estava escrevendo ficção com a boca.”

Resposta

Portanto, o calor fornecido excede o trabalho feito pelo ar dentro do balão e no caso apresentado, ambos o calor total e o trabalho realizado, são zero.

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