Question

Um sistema termodinâmico passa do estado A para o estado B, do estado B para o estado C e de volta

para o estado A, como mostra o diagrama p-V da Figura abaixo. A escala do eixo vertical é definida por ps =

40 Pa e a escala do eixo horizontal é definida por Vs = 4,0 m3

. (a)—(g) Complete a tabela da figura b

introduzindo um sinal positivo, um sinal negativo ou um zero na célula indicada. (h) Qual é o trabalho

realizado pelo sistema no ciclo ABCA?

Answer 1

Seguindo os princípios da 1ª Lei da Termodinâmica e com base na figura (que não havia sido anexada no enunciado), tem se que (a), (b) e (d): + ; (c): 0; (e), (f) e (g): - e que o trabalho é de $\tau=-4,5 \times 10^{6} \ J$ .

Lembrando que o trabalho exercido ou fornecido por um gás ideal é dado por:

$\tau=P*\Delta V$

onde:

P: pressão (Pa)

V: volume (m^3)

Analisando o gráfico, podemos notar que:

• de A para B, a pressão continua constante enquanto o volume aumenta, isto é, ocorre uma expansão com trabalho positivo ($\tau: +$).
• de B para C, não há trabalho, uma vez que não há variação de volume ($\tau = 0 \ J$).
• de C para A, o trabalho é negativo, pois ocorre uma compressão com diminuição da pressão e de volume ($\tau: -$).

Lembrando agora da 1ª Lei da Termodinâmica:

$U=Q-\tau$

de A para B:

Q: +, pois o o trabalho e a energia interna são ambos positivos

de B para C:

U e Q: +, já que o trabalho é zero.

de C para A:

U e Q: - , pois o trabalho é negativo e o calor também é negativo, devido ao fato de a pressão diminuir juntamente com o volume.

Para calcular o trabalho realizado pelo sistema no ciclo ABCA, basta calcular a área do gráfico e notar que o trabalho será negativo, pois o sistema flui no sentido anti-horário:

$\tau=A_{triangulo}\\\\\tau=\frac{3*20}{2}\\\\\tau=20 \ J$

Segue um outro exemplo envolvendo a 1ª Lei da Termodinâmica: https://brainly.com.br/tarefa/20231026