Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

Um gás está inicialmente em equilíbrio térmico com um reservatório térmico a temperatura T 0 . Ele pode realizar a mesma quantidade de trabalho W > 0 de duas maneiras distintas, através de uma expansão isotérmica até atingir o volume V 1 ou através de uma expansão adiabática até atingir volume V 2 e temperatura T 2 . É correto afirmar que:

(a) V 1 < V 2 e T 0 > T 2 .

(b) V 1 < V 2 e T 0 < T 2 .

(c) V 1 = V 2 e T 0 > T 2 .

(d) V 1 = V 2 e T 0 < T 2 .

(e) V 1 > V 2 e T 0 > T 2 .

(f) V 1 > V 2 e T 0 < T 2 .

Passo 1

Esquematizando o gráfico P x V e sabendo que, como o trabalho é o mesmo para as duas transformações, a área sob ele deve ser a mesma, podemos observar que:

Onde:

A C : expansão adiabática

A B : expansão isotérmica

Logo, observa-se que, para que as áreas sejam iguais, devemos ter:

T 2 < T 0 e V 2 > V 1

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Resposta

(a)

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