Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.Problemas Adicionais - Ex. 88
Um gás ideal inicialmente a é comprimido a uma pressão constante de de um volume de para um volume de . No processo, são perdidos pelo gás na forma de calor. Qual é (a) a variação da energia interna do gás e (b) a temperatura final do gás?
Passo 1
(a) Belezera galerinha, como estamos falando de energia interna, calor e trabalho, então vamos pensar na primeira lei da termodinâmica dada como:
O calor já foi nos dado pelo enunciado: como
E o trabalho, como acontece a pressão constante, pode ser calculado através da expressão:
Sendo assim, para um volume variando entre e , obtemos:
Substituindo os valores na equação:
Passo 2
(b) Show de bolinhas pessoal, como a pressão é constante, vamos usar a lei dos gases ideais dada como:
Cortando e por serem iguais, obtemos:
Isolando :
E substituindo os valores que o enunciado fornece:
Portanto a temperatura final será:
Resposta
(a)
(b)