Question

Um cilindro, de área de seção reta uniforme igual a 0,10m2, dotado de um êmbolo que pode se mover sem atrito, contém um gás ideal em equilibrio. O êmbolo se encontra a uma altura h= 0,50m acima da base do cilindro, como mostra a figura:

Calcule:
A) a variaçao da energia interna sofrida pelo gás

B) a pressão do gás no interior do cilindro

Answer 1

a)

Q=T+ΔU

Como o corpo cede calor, temos Q=-1.5x10^3J
Como o trabalho é realizado sobre o gás, temos T=-1x10^3

-1.5x10^3=-1x10^3+ΔU
ΔU=-500J

b)

Variação de volume do gás 

V=B*H
V=0.1*0.5
Vi=0.05

V=0.1*0.4
Vf=0.04

T=ΔV*p
-1x10^3=(0.04-0.05)*p
10^3=-0.01*p
p=100000Pa

Answer 2

a) Podemos afirmar que a variação da energia interna sofrida pelo gás será de -500 Joules.

Para responder esse tipo de questão, deveremos levar em consideração o uso da seguinte expressão da termodinâmica:

Q=T+ΔU

Como o corpo cede calor, teremos que:

Q= -1.5 x 10³ Joules

Como o trabalho é realizado sobre o gás, teremos que

T= -1 x 10³

-1.5x10³ = -1x10³ + ΔU

ΔU= -500 Joules

b) A pressão do gás no interior do cilindro é de  100000 Pa.

Variação de volume do gás é dada por:

V=B*H

V=0.1*0.5

Vi=0.05

V=0.1*0.4

Vf=0.04

T=ΔV*p

-1x10^3=(0.04-0.05)*p

10^3=-0.01*p

p= 100000 Pascal

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