Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

Uma máquina térmica descreve o ciclo abca mostrado na Figura ao lado usando 9,0 moles de um gás ideal. O processo ca é adiabático. As temperaturas dos pontos a e b são 300 K e 500 K, respectivamente. O volume do ponto c é 0,20 m3. A constante adiabática do gás é γ =1,67.

O trabalho realizado pela máquina no processo ab, em kJ, é mais próximo de:

a) zero

b) +15

c) +25

d) -15

e) -25

Passo 1

O trabalho vai acontecer à pressão constante! Então:

W A B = p A B ∆ V A B

Precisamos descobrir a pressão (a mesma em A e B) e o volume em A.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

No processo A B a pressão vai ser constante.Vamos descobrir a pressão em B:

p V = n R T

p B × 0,2 = 9 × 8,31 × 500

p B = 186975   P a

Passo 3

Vamos descobrir agora o volume em A:

p V = n R T

186975 × V A = 9 × 8,32 × 300

V A = 0,12   m 3

O trabalho vai ser então:

W A B = p A B ∆ V A B = 186975 × 0,2 - 0,12

W A B = 14958 ≅ 15   k J

Resposta

Letra B.

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