Em seguida, a pressão do gás é aumentada, a temperatura constante, até que o volume original (ou seja volume do gás nas condições de
, e
), seja novamente atingida. Encontre:
( 0,5 pontos) (e) Mostre o processo inteiro em um diagrama PV. Escolha escalas adequadas para os dois eixos.
( 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.
Exercícios relacionados
Em seguida, a pressão do gás é aumentada, a temperatura constante, até que o volume original (ou seja volume do gás nas condições de
, e
), seja novamente atingida. Encontre:
( 0,5 pontos) © A pressão do gás (em Pascal) após este processo.
( 0,5 pontos) © A pressão do gás (em Pascal) após este processo.
O que é força de flutuação? O que a causa? Qual é a intensidade da força de flutuação que age sobre um corpo submerso cujo volume é V? Quais são a direção e a linha de ação da força de flutuação?
Um recurso as vezes utilizado quando há necessidade de medições de pressões pequenas é o de inclinar o manômetro para a obtenção de leituras mais precisas. O tubo inclinado ocasiona um deslocamento maior do menisco, se comparado aquele promovido pelo tubo na vertical. Este exercício tem por objetivo apresentar através de um exemplo simples a aplicação do manômetro inclinado. Calcule a pressão manométrica
Transforme as leituras abaixo em psi:
d) 50 in
Considere
d) 50 in
Considere