Question

Um recipiente sofre uma expansão de um processo isobárico p = 3,0x10^5 Pa. Considerando a área do pistom A = 5x10^-2 m^2 e que ele tenha se deslocado de uma distância d = 10 cm, responda:

a) Qual é o valor da força que o gás exerce sobre o pistom?

b) Calcule o trabalho realizado pelo gás usando a expressão W = F.d Cos Ø

Answer 1

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•   pressão do gás no recipiente:   $\mathsf{p=3,\!0\cdot 10^5~Pa;}$

•   área do pistão:   $\mathsf{A=5\cdot 10^{-2}~m^2;}$

•   deslocamento:   $\mathsf{d=10~cm=0,\!1~m.}$

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a) O valor da força que o gás exerce sobre o pistão é

$\mathsf{F=P\cdot A}\\\\ \mathsf{F=3,\!0\cdot 10^5\cdot 5\cdot 10^{-2}}\\\\ \mathsf{F=15\cdot 10^{5-2}}\\\\ \mathsf{F=15\cdot 10^3~N}\\\\ \boxed{\begin{array}{c}\mathsf{F=1,\!5\cdot 10^4~N} \end{array}}\qquad\quad\checkmark$

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b) A força que o gás exerce sobre o pistão é paralela ao deslocamento, e com mesmo sentido. O ângulo aqui é 0°:

O trabalho realizado pelo gás é

$\mathsf{W=F\cdot d\cdot cos\,0}\\\\ \mathsf{W=1,\!5\cdot 10^4\cdot 0,\!1\cdot 1}\\\\ \mathsf{W=1,\!5\cdot 10^4\cdot 10^{-1}}\\\\ \boxed{\begin{array}{c}\mathsf{W=1,\!5\cdot 10^3~J} \end{array}}\qquad\quad\checkmark$


Bons estudos! :-)