Trabalho e calor em processos quase estáticos

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Num processo quase estático \(A \rightarrow B\) sem troca de calor com o exterior, a pressão média \( \bar{p} \) de um determinado gás varia com o seu volume \( V \) de acordo com a relação

\( \bar{p} = α V^{-5/3} \),

onde \( α \) é uma constante positiva.

Determine o trabalho realizado \( W \) e o calor absorvido \( Q \) pelo gás nos seguintes processos quase estáticos:

(a) O gás vai inicialmente do macroestado \( A \) para o \( B' \) e depois do \( B' \) para o \( B \).
(b) O gás vai diretamente do macroestado \( A \) para o \( B \), com um variação linear da pressão com a temperatura.
(c) O gás vai inicialmente do macroestado \( A \) para o \( A' \) e depois do \( A' \) para o \( B \).

Consulte a figura com o diagrama ilustrativo do problema.

2.png


Respostas

(a) \( W = 22400 \) J , \( Q = 18800 \) J

(b) \( W = 11550 \) J , \( Q = 7950 \) J

(c) \( W = 700 \) J , \( Q = -2900 \) J


Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Termodinâmica e Estrutura da Matéria
  • ANO: 2
  • LINGUA: pt
  • AUTOR:
  • MATERIA PRINCIPAL: Introdução à termodinâmica
  • DESCRICAO: Trabalho e calor em processos quase estáticos
  • DIFICULDADE: ***
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 1800 [s]
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 2700 [s]
  • PALAVRAS CHAVE: Trabalho e calor