Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

Um cilindro cheio de gás com um pistão de encaixe bem justo e móvel está inicialmente a pressão atmosférica e temperatura ambiente. Qual desses processos descritos abaixo é isobárico:

A) Um cilindro cheio de gás com um pistão de encaixe bem justo e móvel é mergulhado lentamente no mar até uma profundidade de 3,0 m.

B) Um cilindro cheio de gás com um pistão travado é inserido dentro de um balde cheio de gelo.

C) Um cilindro cheio de gás contendo massas acima do pistão é aquecido.

D) Um recipiente lacrado contendo gás a pressão atmosférica é colocado sobre uma chama.

E) Massas são adicionadas sobre um pistão de um recipiente contendo gás isolado termicamente.

Passo 1

Vamos analisar todos os processos:

A) Um cilindro cheio de gás com um pistão de encaixe bem justo e móvel é mergulhado lentamente no mar até uma profundidade de 3,0 m.

A pressão a 3 m de profundidade é maior que a pressão no nível do mar. Então no processo descrito a pressão vai aumentar. Não pode ser isobárico!

B) Um cilindro cheio de gás com um pistão travado é inserido dentro de um balde cheio de gelo.

Quando o cilindro é inserido no balde de gelo ele perde calor. Como o volume é constante, isso faz com que a pressão diminua (lembra da fórmula, p V = n R T ). Então não pode ser isobárico.

C) Um cilindro cheio de gás contendo massas acima do pistão é aquecido.

Esse é isobárico! Porque como tem massas acima do pistão, ele pode se deslocar. Pela equação p V = n R T a temperatura aumenta, o volume também e a pressão se mantém constante.

D) Um recipiente lacrado contendo gás a pressão atmosférica é colocado sobre uma chama.

Quando o recipiente recebe calor a temperatura aumenta. Como não há variação de volume (tá lacrado) a pressão vai aumentar. Não é isobárico!

E) Massas são adicionadas sobre um pistão de um recipiente contendo gás isolado termicamente.

Quando as massas são adicionadas passa a ser exercida força no pistão. Isso aumenta a pressão, então não pode ser isobárico.

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Resposta

Letra C.

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