Primeira Lei e Gases
Um gás ideal está inicialmente em um estado de equilíbrio caracterizado por . O gás pode sofrer um dos seguintes processos:
- Expansão isotérmica reversível até o volume
-Expansão adiabática reversível até o volume
Sabendo que o trabalho realizado pelo gás nestes processos é o mesmo, marque a alternativa correta para a relação entre e
- Nada se pode afirmar
Passo 1
Bom galera, confesso que tentei resolver isso matematicamente, mas o troço ficou muito complicado e com expressões não muito claras de serem entendidas.
No entanto, existe uma forma mais intuitiva de se resolver isso. É só a gente prestar atenção no formato das curvas das transformações isotérmicas e adiabáticas.
Passo 2
Vamos olhar aqui pro ciclo de Carnot:
O trajeto é uma transformação isotérmica, e o trajeto uma adiabática. Como você pode ver, a é mais inclinada do que
Então, pra que a área embaixo do gráfico da adiabática seja igual a área embaixo do gráfico da isoterma sejam iguais, o volume da adiabática tem que ser maior.
Então a partir disso, e lembrando que o trabalho é igual a área sob o gráfico de , então, vamos fazer um desenho assim:
Como a linha vermelha representa a isoterma, e a linha verde a adiabática, a gente vê que pra que os trabalhos sejam iguais, o volume tem que ser maior que o
Então:
Resposta
b)