Em seguida, a pressão do gás é aumentada, a temperatura constante, até que o volume original (ou seja volume do gás nas condições de P=5,00 atm, e T=300 K ), seja novamente atingida. Encontre:
( 0,5 pontos) (e) Mostre o processo inteiro em um diagrama PV. Escolha escalas adequadas para os dois eixos.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás que inicialmente está sob uma pressão de e temperatura de . A pressão do gás será aumentada mantendo a temperatura constante até que o volume volte ao valor inicial. O conteúdo que vamos usar aqui é a Lei de Boyle, que relaciona pressão e volume de um gás a temperatura constante. Para resolver, vamos precisar entender como representar esse processo em um diagrama PV (Pressão vs. Volume).

Passo 2

Primeiro, é importante lembrar que, segundo a Lei de Boyle, para um gás mantido a temperatura constante, . Isso significa que se a pressão aumenta, o volume diminui proporcionalmente, e vice-versa.

Passo 3

Vamos imaginar o diagrama PV. No eixo horizontal (x), colocamos o Volume (V) e, no eixo vertical (y), a Pressão §. Nosso ponto inicial é e (volume inicial que será atingido novamente no final do processo).

Passo 4

O processo descrito envolve aumentar a pressão mantendo a temperatura constante até que o volume volta a ser . Isso implica que o gás passa por uma compressão isoterma (temperatura constante). No diagrama PV, isso será representado por uma curva hiperbólica que começa em , vai aumentando a pressão enquanto o volume diminui, e retorna a com uma pressão maior.

Passo 5

Para escolher as escalas dos eixos, precisamos considerar os valores de pressão e volume envolvidos. Como a pressão inicial é e a pressão aumenta, podemos escolher um eixo de pressão que vá de 0 a, por exemplo, . Para o volume, se considerarmos como 1 unidade, podemos ajustar o eixo de volume de 0 a, digamos, 2 unidades para acomodar a variação.

Passo 6

No diagrama, traçamos a curva hiperbólica que representa o aumento da pressão a volume constante. O processo começa no ponto , sobe verticalmente conforme a pressão aumenta e retorna para quando a pressão atinge o novo valor.

Resposta

O diagrama PV representa o processo como uma curva hiperbólica começando no ponto . Conforme a pressão aumenta mantendo a temperatura constante, o volume diminui, traçando uma curva para cima e para a esquerda. Finalmente, o volume retorna a com a nova pressão mais alta, completando o processo no ponto inicial de volume com a pressão aumentada.

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