Exercícios Resolvidos de Relações de Maxwell

Exercício 4 1 2 3 5

Enunciado

Suponha que um bloco de metal é comprimido reversível e isotermicamente , à temperatura , desde um valor de pressão até um valor de pressão . Quanto calor flui de (ou para) o bloco durante o processo?

Passo 1

E aí? Partiu resolver essa questão juntinhos! Ela parece bem teórica, né? Só tem letra… haha

Mas tá tranquilo que a gente dá conta!

Bom, precisamos saber quanto calor que flui, certo? Então queremos o , a equação que define o calor é a seguinte:

Como estamos variando a pressão, vamos ter uma integral, com os limites nas condições finais e iniciais:

Mas nosso bloco foi comprimido isotermicamente, né? Isso significa que a temperatura é constante, então:

Beleza! Mas quem é esse aí? Lembra dele? É a Entropia! E ela é uma função da temperatura e da pressão:

Passo 2

Sendo assim:

Mas lembra que a temperatura não varia? Então , logo:

E nós temos que:

E o ficará:

Então o que flui pelo nosso bloco será:

Opa! Conseguimos! E olha que interessante, nosso calor será negativo, isso significa que o bloco perde calor… Então, o calor flui do bloco!

Resposta

O calor flui do bloco e será:

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