Certa massa de gás ideal sofreu a transformação PQ mostrada no gráfico

SANTA CASA 2023 - QUESTÃO 15

Certa massa de gás ideal sofreu a transformação PQ mostrada no gráfico.

a) Sabendo que no estado P a temperatura do gás era de 300 K, calcule a temperatura do gás, em graus Celsius, no estado Q.

b) Sabendo que nessa transformação a energia interna do gás aumentou em 4,5 × 10⁴ J, calcule a quantidade de calor, em joules, absorvida pelo gás, entre os estados P e Q.

QUESTÃO ANTERIOR:

- Um caminhão de massa 4000 kg, que se deslocava com velocidade de 15 m/s, colidiu com um automóvel de massa

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) Pela Lei Geral dos Gases Perfeitos:

Sendo pQ = pP = 1,5 . 10⁵ Pa, VQ = 1,2 m³, VP = 1,0 m³ e TP = 300 K, determina-se TQ.

Da qual

TQ = 360 K

b) O trabalho realizado pelo gás na expansão isobárica P → Q pode ser calculado pela expressão τ = p ΔV, que nada mais é, numericamente, que a área compreendida entre o gráfico e o eixo dos volumes.

τ = p ΔV ⇒ τ = 1,5 . 10⁵ . (1,2 – 1,0) (J)

τ = 0,3 . 10⁵ J

τ = 3,0 . 10⁴ J

A 1ª Lei da Termodinâmica traz o balanço energético por meio do qual determina-se a quantidade de calor absorvida pelo gás da transformação P → Q.

Q = τ + ΔU ⇒ Q = 3,0 . 104 + 4,5 . 10⁴ (J)

Da qual:

Q = 7,5 . 10⁴ J

GABARITO:

a) 360 K

b) 7,5 . 10⁴ J

PRÓXIMA QUESTÃO:

- Considere que, devido à sua extensão quando comparada com sua espessura, uma membrana celular possa ser aproximada por duas paredes planas, paralelas e eletrizadas com cargas de sinais opostos. Admita que no interior dessa membrana exista um campo elétrico uniforme de intensidade E = 5,0 ×