Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 4
Considere os seguintes processos: dar corda num brinquedo e esticar um elástico de borracha. Quais são as variações de energia, o trabalho realizado e o calor transferido nesses processos? O que ocorre quando você solta a corda do brinquedo e o elástico?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos à análise.
Para resolver essa questão vamos analisar os dois momentos, o primeiro que é puxando o elástico e quando o elástico é solto.
Com relação ao trabalho realizado, temos que durante o estiramento, o trabalho é feito no sistema e é um parâmetro de entrada. Já quando o corpo é solto, temos que o sistema faz o trabalho até atingir o estado inicial de equilíbrio.
Passo 2
Com relação à energia associada ao processo, temos que:
O trabalho de entrada é armazenado como potencial energia no sistema. Se a borracha ou mola for elástica, parte do trabalho de entrada é convertido em mudanças na energia interna. Isso antes de soltar.
Após soltar o elástico é possível dizer que o aumento da energia potencial é convertido em energia cinética durante a liberação da borracha ou mola.
Sendo assim, parte da energia é usada na mudança na energia interna.
Passo 3
Com relação ao calor transferido, analisando o processo de estiramento do elástico, temos que a mudança na energia interna resulta em energia térmica e o sistema se torna mais quente que o ar ambiente.
Com relação ao segundo momento, quando o elástico é solto, temos que por ser mais quente que o ambiente, o corpo é esfriado até a temperatura ambiente.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)