Questão 29

Um gás utilizado numa máquina térmica executa o ciclo termodinâmico ABCDA mostrado no gráfico pressão x volume abaixo.

Qual o trabalho, em J, realizado pelo gás durante o ciclo?

Ver o gabarito oficial

Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Trabalho num ciclo no diagrama P × V: a área interna, positiva se o ciclo gira no sentido horário.

Objetivo

Achar o trabalho do gás num ciclo retangular entre 2.000 e 6.000 N/m² e entre 1,0 e 3,0 m³. O que está em jogo é ler a área do retângulo e o sentido.

Conceitos para revisar

Trabalho é área

No P × V, o trabalho de cada trecho é a área sob a curva. Num ciclo, as áreas se subtraem e sobra a área interna.

\[W_{\text{ciclo}} = \text{área interna} = \Delta P \cdot \Delta V\]

ΔPaltura do retângulo

ΔVlargura

Sentido horário

O gás expande na pressão alta e comprime na baixa: realiza mais trabalho do que recebe. Trabalho positivo, máquina térmica.

\[W > 0 \quad \text{(horário)}\]

anti-horário seria refrigerador, W < 0

Organizar, Resolver e Acelerar são para quem entrou. Entre com a sua conta Google e veja as quatro etapas de todas as questões.