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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 73

Um cilindro é fechado por um pistão conectado a uma mola de constante 2,00 × 1 0 3   N / m (Fig. P16.73). Com a mola relaxada, o cilindro é enchido com 5,00 L de gás a uma pressão de 1,00 atm e temperatura de 20,0 °C. (a) Se o pistão tem área transversal de 0,0100 m2 e massa desprezível, quão alto vai subir quando a temperatura é elevada para 250 °C? (b) Qual é a pressão do gás a 250 °C?

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Para resolver esse exercício faremos:

p 1 V 1 T 1 = p 2 V 2 T 2

Podemos escrever p 2 :

p 2 = p 1 + k A ⋅ h

E V 2 :

V 2 = V 1 + h ⋅ A

Substituindo, temos:

p 1 V 1 T 1 = p 1 + k A ⋅ h ⋅ V 1 + h ⋅ A T 2

p 1 V 1 T 1 = p 1 V 1 + p 1 ⋅ h ⋅ A + k A ⋅ h ⋅ V 1 + k A ⋅ h ⋅ A T 2

p 1 V 1 T 1 = p 1 V 1 + p 1 ⋅ h ⋅ A + k A ⋅ h ⋅ V 1 + k ⋅ h 2 T 2

p 1 V 1 T 1 = p 1 V 1 T 2 + p 1 ⋅ h ⋅ A + k A ⋅ h ⋅ V 1 T 2 + k ⋅ h 2 T 2

p 1 V 1 T 1 = p 1 V 1 T 2 + h T 2 p 1 ⋅ A + k A ⋅ V 1 + k ⋅ h 2 T 2

Faremos também:

p 1 V 1 T 1 = p 2 V 1 + h ⋅ A T 2

Isolando p 2 :

p 2 = p 1 V 1 T 2 T 1 V 1 + h ⋅ A

Passo 2

(a) Substituindo:

1,013 × 10 5 ⋅ 5 × 10 - 3 293 = 1,013 × 10 5 ⋅ 5 × 10 - 3 523 +

+ h 523 1,013 × 10 5 ⋅ 0,01 + 2 × 10 3 0,01 ⋅ 5 × 10 - 3 + 2 × 10 3 ⋅ h 2 523

1,729 = 9,685 × 10 - 1 + 3,849 ⋅ h + 3,824 ⋅ h 2

3,824 ⋅ h 2 + 3,849 ⋅ h + 9,685 × 10 - 1 - 1,729 = 0

3,824 ⋅ h 2 + 3,849 ⋅ h - 0,761 = 0

Resolvendo a Bhaskara, temos:

h = 0,169   m

Passo 3

(b) Substituindo temos:

p 2 = 1,013 × 10 5 ⋅ 5 × 10 - 3 ⋅ 523 293 5 × 10 - 3 + 0,169 ⋅ 0,01

p 2 = 1,351 × 10 5   P a

Mandamos bem nessa!!!!!!

Até a próxima questão..............

Resposta

  1. h = 0,169   m
  2. p 2 = 1,351 × 10 5   P a
Ver Outros Exercícios desse livro