Em um processo a pressão constante de 2,0 .105 N/m², um gás aumenta seu volume de 8.10-6 m3 para 13.10-6 m3.
Calcule o trabalho realizado pelo gás.
Calcule o trabalho realizado pelo gás.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um gás que, sob pressão constante de
, aumenta seu volume de
para
. O objetivo aqui é calcular o trabalho que esse gás realizou durante essa expansão.
O conteúdo que vamos usar é de Termodinâmica, especificamente o conceito de trabalho realizado por um gás em processos de expansão ou compressão. Para resolver isso, vamos precisar da fórmula do trabalho em processos a pressão constante.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular o trabalho (
) realizado por um gás nesse tipo de processo. Quando a pressão (
) é constante, o trabalho é dado por:
Onde:
-
é o trabalho, -
é a pressão, -
é a variação do volume.
Passo 3
Agora, vamos calcular a variação do volume (
). Isso é simplesmente a diferença entre o volume final (
) e o volume inicial (
):
Passo 4
Com a variação do volume calculada, podemos agora aplicar na fórmula do trabalho. Mas antes disso, é bom verificar as unidades para garantir que tudo esteja coerente. A pressão está em $ N/m² $ e o volume em $ m³
J$), já que
.
Passo 5
Vamos substituir os valores na fórmula:
Agora, multiplicando os números:
E somando as potências de 10:
Então:
Resposta
O trabalho realizado pelo gás durante essa expansão é de 1 Joule.