Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 18.5 - Ex. 49

A figura mostra um ciclo fechado de um gás (a figura não foi desenhada em escala). A variação da energia interna do gás ao passar de para ao longo da trajetória é . Quando o gás passa de para , recebe na forma de calor . Mais são recebidos quando o gás passa de para . Qual é o trabalho realizado sobre o gás quando passa de para ?

Passo 1

Primeiro, vamos lembrar que, pela primeira lei da termodinâmica, que nos demonstra a conservação da energia, temos:

Como em um ciclo a variação de energia interna é sempre nula, temos:

Passo 2

Beleza! Vamos, então, trabalhar com os dados do enunciado! Mas, antes disso, perceba que :

Ok! A primeira coisa que nos é dita é que e, então, com , vem:

, pois .

Passo 3

Agora, então, basta a gente trabalhar com a expressão anterior, pois o enunciado nos diz que e . Daí, temos:

e, então:

Resposta

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