Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2008 · questão 40

Cesgranrio Petrobras 2008 Física · Trabalho em diagramas termodinâmicos

Questão 40

Qual o trabalho realizado pelo gás em cada ciclo?

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Diagrama p-V — o trabalho de um ciclo é a área que ele fecha, e o ciclo horário é trabalho positivo.

Objetivo

Achar o trabalho do gás por ciclo no retângulo ABCD do diagrama. O que está em jogo é ver que o trabalho líquido é a área fechada, e não a área sob um dos trechos.

Conceitos para revisar

Trabalho de um ciclo é a área interna

Na expansão, de B a C, o gás faz trabalho positivo; na compressão, de D a A, negativo. As isocóricas AB e CD não têm trabalho. Sobra a área do retângulo.

\[W = (p_{\text{alta}} - p_{\text{baixa}})\,(V_{2} - V_{1})\]

retângulo de 3 por 2 nas unidades dos eixos

As unidades dos eixos

Pressão em 10⁵ N/m² e volume em m³: o produto sai em joules.

\[W = 3 \times 10^{5} \cdot 2 = 6 \times 10^{5}\ \text{J}\]

sentido horáriopositivo

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