Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 19.Questões para Discussão - Ex. 14
Quando você usa uma bomba de ar manual para encher os pneus da sua bicicleta, a bomba logo esquenta. Por quê? O que ocorre com a temperatura do ar na bomba quando você o comprime? Por que isso ocorre? Quando você suspende a alavanca da bomba para fazer o ar externo entrar nela, o que ocorre com a temperatura do ar que entra? Novamente, por que isso ocorre?
Passo 1
Falaaaa moçadinha, show de bola?
Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”
Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.
Quando o ar é comprimido pela bomba, ocorre uma compressão adiabática.
Essa compressão aquece o ar porque o trabalho é negativo, e da relação da primeira lei da termodinâmica, temos:
Desse modo, a variação de energia interna é positiva, e da relação sabemos que se a variação é positiva, a variação de temperatura também será positiva.
Passo 2
Quando a pessoa puxa a alavanca, o ar sofre uma expansão adiabática e é resfriado, e consequentemente, o trabalho é positivo.
Das relações vistas acima, podemos afirmar que quando o trabalho é positivo, teremos e também .
“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”
Resposta
Portanto, o ar é aquecido na compressão, pois existe trabalho negativo, e resfriado na expansão, pois o trabalho é positivo.