Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 19.Questões para Discussão - Ex. 1
Nos seguintes processos, o trabalho feito pelo sistema (definido como um gás em expansão ou em contração) sobre o ambiente é positivo ou negativo? (a) Expansão da mistura ar- -gasolina queimada no cilindro do motor de um automóvel; (b) abertura de uma garrafa de champanhe; (c) encher um tanque de mergulho com ar comprimido; (d) enrugamento parcial de uma garrafa de água vazia e fechada quando você viaja de carro das montanhas para o nível do mar.
Passo 1
E ai meus queridos? Tudo certinho?
“Operador! Me dê o número do responde ai!.... Preciso resolver essa questão”
Para resolver esse exercício de discussão, devemos lembrar que um trabalho positivo é quando um sistema se expande, e um trabalho negativo é quando o sistema se comprime.
- O pistão de um motor constantemente está expandindo e comprimindo os gases dentro do motor.
- Ao abrir uma garrafa de champanhe, podemos observar que os gases pressurizados dentro da garrada se expandem rapidamente, realizando uma expansão no sistema.
- Ao encher um tanque de mergulho com ar comprimido, estaremos comprimindo um sistema para que seja possível o mergulhador permanecer dentro da água por mais tempo.
- No item d devemos fazer uma análise, a garrafa de água foi fechada em um local bem alto, como uma montanha, logo em seguida a garrada vai para o nível do mar.
Como o item a se refere à expansão do gás, podemos afirmar que se trata de um trabalho positivo.
Portanto, o trabalho do gás no cilindro é positivo por causa da expansão do sistema.
Passo 2
Portanto, podemos afirmar que o trabalho dos gases, dentro da garrada para fora, é positivo devido a expansão do sistema.
Passo 3
Portanto, o trabalho realizado na compressão do ar é negativo, por causa da compressão do
sistema.
Passo 4
Em seguida, devemos lembrar que quanto mais alto menor será a pressão atmosférica devido ao ar ser menos denso. No nível do mar a pressão será mais alta, pois o ar é mais denso.
Como o interior da garrafa possui uma pressão menor do que a pressão externa do nível do mar, irá acontecer o enrugamento parcial da garrafa, causando assim uma compressão do sistema.
Portanto, o enrugamento da garrafa é um trabalho negativo, devido à compressão do sistema.
"Se algo é difícil de fazer, vale a pena ser feito!"
Resposta
Vide a explicação.