Termodinâmica

Engenharia Termodinâmica

Considere a transformação onde 16g de gás oxigênio O2 sofre a transformação abaixo. No início sua pressão e temperatura eram, respectivamente, 20atm e 40°C. De repente, o êmbolo que confinava subiu rapidamente (adiabaticamente) de forma que o gás expandiu rapidamente até ocupar um volume 3 vezes maior. Qual é o valor e o sinal do trabalho nesta transformação?

 

Figura: https://uploaddeimagens.com.br/imagens/JEhMkXA

 

Dúvida: Como é uma transformação em que P, V e T variam, não estou conseguindo encontrar uma expressão para calcular o trabalho. 

Foto de Felipe R.
Felipe perguntou há 4 anos

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Professor Estéfano B.
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Respondeu há 4 anos
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Olá, tudo bem?

Realmente algumas situações da termodinâmica nos pegam.

Para resolver essa questão você deve saber que o trabalho é a integral de p*dv, como mostrado na figura. Para resolver essa integral você deve utilizar o modelo de gás ideal (p*v=R*T), a definição de calor específico de gases ideais (Cv = du/dT), e ainda aplicar o balanço de energia du = q - w. Como a situação é adiabática, q = 0 e portanto du = - w. 

Acoplando todas essas definições, você chegará a uma equação diferencial cuja solução lhe dará o trabalho realizado (positivo, por ser trabalho realizado pelo sistema sobre o meio). 

Essas são as dicas para a resolução. Tente ver se consegue desenrolar a questão agora. Se tiver problemas me escreva (prof.estefano.barioni@gmail.com) para que eu lhe ajude. 

Abraços,

Prof. Estéfano Barioni

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Professor Matheus A.
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Respondeu há 4 anos
Sinal do trabalho vai ser negativo porque ele realiza trabalho contra o exterior. O fato de ser uma expansão adiabático nós diz que nenhuma fonte forneceu calor para o gás no processo.

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