Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 3
O ar de uma bomba de bicicleta é comprimido quando se empurra o pistão. Se o diâmetro interno da bomba é e o pistão foi empurrado por sob uma pressão de , (a) quanto trabalho foi feito para a compressão? (b) o trabalho é positivo ou negativo em relação ao ar da bomba?
Passo 1
Oi, pessoal! Tudo bom? Essa é uma questão de aplicação direta de fórmula. Lembrando que o trabalho pode ser calculado por:
Os dados fornecidos pelo problema foram:
Pressão externa:
Diâmetro interno da bomba :
Deslocamento do pistão:
Bora aplicar!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação de volume. Para isso vamos considerar as dimensões da bomba. Lembrando que:
Como a área é um circuferencia temos que ela é dada por , mas note que nos foi fornecido o diâmetro da bomba, então fica assim:
Substituindo os valores,
Passo 3
Convertendo:
Passo 4
- Calculando o trabalho na compressão:
- Pela convenção, o trabalho em relação ao ar da bomba é positivo
Convertendo:
Passo 6
Resposta
- Positivo.