Física II ⇒ termodinamica

[Madu1]

Um cilindro dotado de um êmbolo de massa igual a 1,0 kg, contendo 50 moles de um gás ideal monoatômico que está isolado termicamente do
meio externo. Quando é fornecido um calor Q=6160J ao gás, o êmbolo é deslocado 1,0 m para cima, mantendo a pressão constante
(a) Calcule o trabalho executado pelo gás.

Resposta

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10J

Por que no cálculo do trabalho não posso considerar [tex3]\Delta U = \frac{3}{2}[/tex3]

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[tex3]\Delta U = \frac{3}{2}[/tex3]

P [tex3]\Delta V[/tex3]

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[tex3]\Delta V[/tex3]

e aplicar na primeira lei da termodinâmica?
Isto é: Q= [tex3]\frac{3}{2}[/tex3]

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[tex3]\frac{3}{2}[/tex3]

P.[tex3]\Delta V[/tex3]

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[tex3]\Delta V[/tex3]

+P [tex3]\Delta V[/tex3]

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[tex3]\Delta V[/tex3]

NO CASO: P [tex3]\Delta V[/tex3]

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[tex3]\Delta V[/tex3]

= trabalho

[Planck]

Olá, Madu1.

A energia interna depende da variação de temperatura, observe na página 45 deste documento: https://www.feis.unesp.br/Home/departam ... namica.pdf.

Desse modo, para o trabalho do gás, podemos fazer que:

[tex3]\text W= \text F \cdot \text d \implies \text W = \text m \cdot \text g \cdot \text d = 1 \cdot 10 \cdot 1 = 10 \text{ J}[/tex3]

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[tex3]\text W= \text F \cdot \text d \implies \text W = \text m \cdot \text g \cdot \text d = 1 \cdot 10 \cdot 1 = 10 \text{ J}[/tex3]

O trabalho do gás é realizado expandindo o volume do cilindro ao elevar o êmbolo, de massa [tex3]1 \text{ kg}[/tex3]

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[tex3]1 \text{ kg}[/tex3]

em [tex3]1 \text { m}.[/tex3]

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[tex3]1 \text { m}.[/tex3]

De outro modo, poderíamos dizer que o trabalho do gás é o trabalho da força peso como o sinal trocado. A variação da energia interna do gás será dada por:

[tex3]\Delta \text U = \text Q - \text W \iff \Delta \text U = 6160 -10 = 6150 \text{ J}[/tex3]

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[tex3]\Delta \text U = \text Q - \text W \iff \Delta \text U = 6160 -10 = 6150 \text{ J}[/tex3]