Um aluno do enche uma bola de futebol antes do início de
uma partida. Aplica uma força de 40 N a fim de movimentar o êmbolo da bomba que possui
03 cm de raio e se desloca 22 cm até a extremidade de seu pistão. Qual a variação de energia
interna durante cada bombando a fim de encher a bola?
https://drive.google.com/file/d/1HXHza3bGykZS-GFfWHkR0LIS8oNwle6E/view?usp=sharing
Vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica
Variação da energia interna = Calor - Trabalho realizado pelo gás : ?U= Q - ?
Não temos variação de calor, apenas o trabalho realizado pelo aluno sobre o gás (ou seja ? <0)
Assim, ?U= ? ;
Lembrando que ? = F x d ; e o deslocamento d é h=0.22m
Podemos escrever a pressão como: P = F/A ; Então F= PxA
O trabalho em um gás é portanto a pressão vezes a variação do volume: ? = Px?V
A variação de volume é dada pela área do êmbulo vezes o comprimento do cilíndro (Lembre-se de transformar para as unidades adequadas) :
?V = A x h
Então nossa equação fica: ?U = P x ?V = (F x A x h) /A
A = pi x 0.03² (m²)
h = 0.22m
F= 40N
Agora substitua os valores ;)