Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 212. x-y 77

Uma amostra de gás se expande de uma pressão inicial de 10   P a e um volume inicial de 1,0   m 3 para um volume final de 2,0   m 3 . Durante a expansão, a pressão e o volume estão relacionados pela equação p = a V 2 , onde a = 10   N / m 8 . Determine o trabalho realizado pelo gás durante a expansão.

Passo 1

Para calcularmos o trabalho realizado por um gás só temos uma fórmula a usar

W = ∫ V i V f p   d V

Substituindo os valores de volume inicial e final e p pela expressão que ele representa, temos

W = ∫ 1 2 10 .   V 2 d V

Resolvendo a integral temos

W = 10 3 V f 3 - V i 3

W = 10 3 8 - 1

W = 70 3 = 23,33

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Resposta

W = 70 3 = 23,33   J

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