Question

A figura abaixo mostra um cilindro contendo um gás perfeito, à temperatura ambiente T0. Um êmbolo de área 80 cm2 pode deslizar livremente e sem atrito, e não deixa escapar gás de dentro do cilindro. O volume inicialmente ocupado pelo gás é V0 e a pressão exercida por ele, pelo êmbolo e pela coluna de ar acima dele, é igual a 15 N/cm3. Se colocarmos um corpo de massa 40 kg sobre o êmbolo, de modo que o gás seja comprimido e fique com um volume V: (considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2)

Answer 1

a) P = 5 N/cm²,  P = 50.000 Pa

b) V/Vo = 3/4

A pressão que uma determinada força exerce sobre uma superfície pode ser calculada por meio da seguinte equação -

P = F/A

Onde,

F = força

A = área

A pressão que a massa de 40 kg irá exercer equivale a -

P = mg/A

P = 40. 10/80

P = 400/80

P = 5 N/cm²

1 N/cm² ------------------------------- 10000 Pa

5 N/cm² -------------------------------- x

x = 50.000 Pa

Se  transformação for isotérmica (temperatura constante)

PoVo = P.V

P = 15 + 5 = 20N/cm²

15Vo = 20V

V/Vo = 15/20

V/Vo = 3/4