Um cilindro com gás, o qual é isolado termicamente exceto na sua base, é colocado sobre
um bloco grande de gelo (fig.). O gás é mantido pressurizado por um pistão, o qual é livre para se mover na vertical, sem atrito. A temperatura inicial do gás é maior do que 0°C. Durante o processo, que ocorre até que o gás atinja um novo equilíbrio, (i) ΔT, (ii) W e (iii) Q do gás são maiores do que, menores do que ou iguais a zero?
Passo 1
O gás está acima de , ao entrar em contato com o bloco de gelo, eles vão tentar chegar ao equilíbrio térmico.
O gás vai perder calor para o gelo, e consequentemente, sua temperatura vai diminuir, provavelmente até , pois o bloco é grande.
Pronto, já dá pra matar a questão. Mas vamos verificar o trabalho primeiro. rsrs
Passo 2
Como o peso que está acima do pistão é constante, então a pressão é constante. Se fizermos o “pi-vi-ti po-vo-tó”:
Se a temperatura diminui, o volume também diminui.
Como o trabalho realizado sobre o gás é
Se o volume diminui, o trabalho sobre o gás será positivo.
Resposta
- , , .