• Matéria: Física
  • Autor: MIKAELLY370
  • Perguntado 5 anos atrás

Certa massa de um gás ideal sofre o processo termodinâmico indicado no gráfico ao lado. Sendo TA = 200 K a temperatura inicial do gás no processo, calcule: a) A temperatura no ponto B; b) o trabalho realizado no processo, indicando se ele é realizado pelo gás ou sobre o gás.​
(preciso do calculo)

Anexos:

Respostas

respondido por: GUILHERMENARUTO2
9

Resposta:

Volume final: PV/T

V = T/P

A)V = 900K/P

B)Trabalho = Pressao * Variação de volume

PV/T1 = PV/T2

V1 = 200K/P

V2= 900K/P

T = P*(900K/P - 200K/P)

T = P*(700K/P)

T = 700K

Foi realizado pelo gas

Explicação:

me segue aí galera me coloca como melhor resposta

respondido por: Kin07
4

De acordo com os dados do enunciado e realizados os cálculos concluímos que a temperatura no ponto B vale 900 K, o trabalho realizado no processo é τ = 2× 10³ J e o trabalho é positivo é realizado pelo gás.

Quando as  três variáveis de estado transformações gasosas ( isotérmica, isobárica, isovolumétrica ), apresentarem variações, utiliza-se a equação geral dos gases.

\Large \boxed{ \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{P_1  \cdot V_1}{T_1}  =  \dfrac{P_2 \cdot V_2}{T_2}    } $ } }

Trabalho é energia em trânsito entre dois corpos devido à ação de uma força.

Dados fornecidos pelo enunciado:

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{  \begin{cases} \sf T_A = 200 \: k \\ \sf P_A = 4 \cdot 10^5 \: N/m^{2}   \\ \sf V_A = 2 \cdot 10^3 \: m^{3 } \\  \sf  T_B = \:?\:k \\  \sf P_B = 6 \cdot 10^5 \: N/m^{2}  \\  \sf V_B = 6 \cdot 10^3 \: m^{3 } \end{cases}  } $ }

Solução:

a) A temperatura no ponto B;

Como se trata de uma transformação em que se modificam as três variável de estado, devemos aplicar a lei geral dos gases perfeitos:

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{P_A  \cdot V_A}{T_A}  =  \dfrac{P_B\cdot V_B}{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{4 \cdot 10^5  \cdot 2 \cdot 10^{-3}}{200}  =  \dfrac{6 \cdot 10^5 \cdot 6 \cdot 10^{-3}}{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{8 \cdot 10^{5-3}  }{200}  =  \dfrac{36\cdot 10^{5 -3}}{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{8 \cdot 10^{2}  }{200}  =  \dfrac{36\cdot 10^{2}}{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{8 \cdot \Big/ \mkern -15mu   10^{2}  }{200}  =  \dfrac{36\cdot \Big/ \mkern -15mu  10^{2}}{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{8   }{200}  =  \dfrac{36 }{T_B}    } $ }

\Large  \displaystyle \text {  $  \mathsf{ \dfrac{1  }{25}  =  \dfrac{36 }{T_B}    } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ T_B = 25 \cdot 36   } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ T_B = 900\: k   } $ }

b) o trabalho realizado no processo, indicando se ele é realizado pelo gás ou sobre o gás.​

O trabalho realizado no processo é dado pela área do trapézio destacado no gráfico, que numericamente vale:

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=}  \dfrac{B +b}{2}  \cdot h } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=}  \dfrac{6 \cdot 10^5 +4 \cdot 10^{5}}{2}  \cdot  (6 \cdot 10^{-3} -2\cdot 10^{-3}) } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=} \: \dfrac{10\cdot 10^5 }{2}  \cdot  4\cdot 10^{-3}  } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=} \: 5 \cdot 10^5 \cdot  4\cdot 10^{-3}  } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=} \: 20 \cdot 10^{5-3}  } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=} \: 20 \cdot 10^{2}  } $ }

\Large \displaystyle \text {  $  \mathsf{ A \stackrel{N}{=} \: 2 \cdot 10^{3}  } $ }

Então o trabalho vale:

\Large \boldsymbol{  \displaystyle \sf \mathcal{ \ T} = 2 \cdot 10^3 \: J }

Como se trata de uma expansão, esse trabalho é positivo, sendo realizado pelo gás sobre o meio exterior.

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