Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Problemas - Ex. 51
Em certo processo, o calor liberado pelo sistema é e, ao mesmo tempo, o sistema se contrai sob a ação de uma pressão externa constante igual a . A energia interna é a mesma no estado inicial e no estado final. Calcule a variação de volume do sistema. (O sistema não é um gás ideal.)
Passo 1
A variação da energia interna é constante no processo do enunciado, a primeira lei da termodinâmica fica:
Passo 2
E como o processo ocorre a pressão constante, podemos usar a relação entre o trabalho do gás e a variação de volume, mesmo o gás não sendo ideal, já que a equação não depende das propriedades do gás:
Substituindo por como deduzimos antes, e isolando a variação de volume:
Colocando os valores dados no enunciado:
O valor do calor foi colocado negativo porque o gás libera esse calor conforme o enunciado.