Question

A figura abaixo mostra o diagrama pressão p versus volume V, que representa as transformações sofridas por um gás ideal dentro de uma câmara. A sequência de transformações sofridas é KLMN e está indicada pelas setas. As transformações de K para L e de M para N se realizam sem variação de temperatura. Qual(is) o(s) trecho(s) em que o gás realiza trabalho positivo? Justifique a sua resposta

Answer 1

Resposta:

O gás realizou trabalho positivo no trecho KL.

Explicação:

Quando um gás sofre uma expansão ele realiza um trabalho positivo, podendo observar que o volume do gás aumentou de K para L,

No trecho M-N houve diminuição de volume (compressão), portanto trabalho negativo.

já nos trechos NK e LM não há trabalho pois não houve variação do volume.

Answer 2

O gás realizada trabalho positivo quando se expande, o que se ocorre no processo K --> L.

O que é trabalho?

É definido como uma força que promove o deslocamento ao longo de um caminho.

O resultado disso é uma transferência de energia de um sistema para outro.

Em termos termodinâmicos, a força pode ser representada pela pressão de um fluido/gás e o deslocamento por um volume, sendo o trabalho dado pela integral da pressão em relação ao volume de um volume inicial (V1) a um volume final (V2):

$W=\int_{V_1}^{V_2}p dV$

Sobre essa expressão podemos afirmar que:

• Quando, o volume final é maior que o inicial, significa que o sistema está se expandindo (aumentando o volume) e o trabalho é positivo
• Quando, o volume final é menor que o inicial, significa que o sistema está comprimindo (diminuindo o volume) e o trabalho é negativo
• Quando o volume final é igual ao inicial, não temos trabalho.

No exercício acima os processos N --> K e L --> M não apresentam variação de volume, e, portanto, o trabalho é nulo. No processo M --> N o volume final é menor que o inicial (compressão), sendo o trabalho negativo. O único trabalho positivo é o do processo K --> L, no qual o volume final é maior que o inicial.

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