Um gás ideal realiza um ciclo ABCDA segundo o gráfico abaixo. Analisando o gráfico, determine o trabalho realizado no sistema. ( ANEXO )
Respostas
τ = 2 J.
Explicação:
A Termodinâmica é a área da Física que estuda as relações entre a energia térmica e a energia mecânica. Um de seus temas de estudo é a transformação de calor (Q) em trabalho (τ) durante uma transformação gasosa.
τ = P . A. h
A variação de volume é dada pelo produto da área pela altura, assim:
ΔV = A . h
Portanto:
τ = P . ΔV
A equação obtida é válida somente para os casos em que a pressão é mantida constante, ou seja, para transformações isobáricas.
O trabalho realizado por um gás também pode ser calculado a partir de um gráfico da pressão em função do volume, imagem anexada abaixo:
A área compreendida entre a reta que representa a variação das duas grandezas e o eixo dos volumes é igual ao trabalho realizado pelo gás:
A = τ
Essa propriedade do gráfico PxV pode ser estendida para qualquer tipo de transformação gasosa, não apenas a isobárica.
Logo, seguindo o sentido horário:
τ = base x altura
τ = (1,2 - 0,2)(4 - 2)
τ = (1,0)(2)
τ = 2 J.
