Enunciado

Em certo processo, o calor liberado pelo sistema é 2,15 × 10 5   J e, ao mesmo tempo, o sistema se contrai sob a ação de uma pressão externa constante igual a 9,50 × 10 5   P 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:

∆ U = Q - W = 0

Q = W

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:

W = P ∆ V

Substituindo W por Q como deduzimos antes, e isolando a variação de volume:

∆ V = Q P

Colocando os valores dados no enunciado:

∆ V = - 2,15 × 10 5   J 9,50 × 10 5   P a = - 0,226   m 3

O valor do calor foi colocado negativo porque o gás libera esse calor conforme o enunciado.

Resposta

∆ V = - 0,226   m 3

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Quando um gás é comprimido adiabaticamente no ar circundante, sua temperatura aumenta mesmo que não exista nenhum fluxo de calor para o interior do sistema. De onde provém a energia que faz sua temper
Quando você sopra sua mão com a boca completamente aberta, você sente o ar quente. Porém, quando você deixa a boca parcialmente fechada, formando um orifício em forma de "o", e sopra a mão, você sente
Um sistema evolui do estado a até o estado b ao longo dos três caminhos mostrados na Figura (a) Ao longo de qual caminho o trabalho realizado é maior? Em qual caminho é menor? (b) Sabendo que U bU a ,
Imagine um gás inteiramente constituído por elétrons com cargas negativas. Cargas de mesmo sinal se repelem, de modo que os elétrons exerceriam forças de repulsão entre si. Em uma expansão livre desse