Cesgranrio · BR Distribuidora · Técnico(a) de Operação Júnior · 2010 · questão 36

Cesgranrio BR Distribuidora 2010 Física · Trabalho em diagramas termodinâmicos também em Física · Transformações gasosas e equação de estado

Questão 36

Um gás ideal sofre uma expansão a pressão constante, onde o volume inicial é 1,0 m\(^{3}\) e o volume final é 4,0 m\(^{3}\). A pressão ao longo do processo é p = 2,0 x 10\(^{5}\) N/m\(^{2}\), conforme mostrado no gráfico acima. Qual o trabalho realizado pelo gás?

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Trabalho numa transformação isobárica: pressão vezes variação de volume, a área do retângulo sob a reta horizontal.

Objetivo

Achar o trabalho de um gás que expande de 1,0 a 4,0 m³ a 2,0 × 10⁵ N/m². O que está em jogo é usar a variação de volume, e não o volume final.

Conceitos para revisar

Trabalho a pressão constante

Força vezes deslocamento vira pressão vezes variação de volume.

\[W = P\, \Delta V\]

ΔVvolume final menos inicial

Área no diagrama

No P × V, o trabalho é a área sob a curva. Reta horizontal: retângulo de altura P e base ΔV.

\[W = \text{área} = P \cdot (V_{f} - V_{i})\]

expansãoW > 0, o gás realiza trabalho

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