UFF – Física III – VS – 2022.1 – Q3
Dez mols de um gás ideal sofrem uma transformação, passando do estado X para o estado Y, como mostra o diagrama PV. Sabendo que a energia interna do gás não variou durante a transformação, o trabalho realizado pelo gás foi de quanto?
Passo 1
E aí, galerinha! Tudo na paz por aí?
Esse exercício quer saber sobre trabalho exercido pelo gás, certo? Então como é mesmo a equação do trabalho feito por um gás?
Note que podemos ainda abrir a pressão para um gás ideal através de sua equação de estado:
Opa, agora que temos isso, vamos seguir, porque temos que o trabalho será:
Passo 2
Note que no ponto Y conhecemos o valor do volume e da pressão em Pa, certo? Precisamos da temperatura? Não!!!! PORQUE TODA VEZ QUE TEMOS UM GRÁFICO PV, precisamos lembrar que estamos em uma isoterma, logo a temperatura é constante.
Pela lei de Dalton, podemos lembrar que para correlacionar pressão, volume e temperatura entre dois estados:
Como as temperaturas são iguais, temos:
Logo, conseguimos calcular , ou seja, o que seria nosso , por exemplo.
Note que aqui não importa quem será P1V1 ou P2V2, o importante é a gente respeitar o par ordenado PV no gráfico.
Portanto, temos que:
Passo 3
Considerando que nosso estado final do gás é o , temos que:
Considerando 1 mol de gás e uma temperatura T qualquer, por exemplo, 298K, teremos:
UHUUUL CHEGAMOS NO FINAL DA QUESTÃO!