Question

Se, ao aquecer o conjunto, o pistão se desloca 50 cm e a pressão atmosférica é de 1,0 × 1,0 a quinta N/m ao quadrado (1 atm), qual será o trabalho realizado pelo pistão?
Se esse trabalho for usado para levantar um objeto, em um local em que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s², qual massa ele será capaz de levantar?

Answer 1

Olá!


Pesquisei pela sua questão e encontrei os DADOS que faltavam:

P: pressão, no caso,  1,0 .10^5 N/m² ;

A: área, no caso,  0,03 m² (300 cm²);

Δh: variação de altura, no caso, 0,5 m (50 cm).




VAMOS LÁ:

a)

Calculando primeiro a variação de volume (ΔV) do pistão:

$\Delta V = A * \Delta h \\ \\ \Delta V = 0,03 * 0,5 \\ \\ \Delta V = 0,015 (m^3)$


Agora o Trabalho (T) realizado pelo pistão para deslocar 50 cm em uma pressão atmosférica de 1,0×10^5:

$T = P* \Delta V \\ \\ T = 1,0*10^5 *0,015 \\ \\ \boxed{T = 1.500 J }$

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b)

Como peso (p) é o mesmo que massa * aceleração (m * a), e a aceleração considerada é a da gravidade (g = 10 m/s²):

$T = p* \Delta h \\ \\ T = m*g *\Delta h \\ \\ 1.500 = m * 10 * 0,5 \\ \\ 1.500 = 5m \\ \\ m = 1.500 / 5 \\ \\ \boxed{m = 300 (Kg)}$