Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 2
Um gás ideal em um dado estado se expande até um determinado volume final, depois a uma temperatura constante. Em qual caso o trabalho é maior?
Passo 1
Devemos lembrar que o trabalho de fronteira é obtido pela soma de todos os trabalhos diferenciais do estado inicial ao final de um processo:
Lembre-se que o significado de uma integral é a área abaixo de uma curva. Logo, o trabalho de fronteira pode ser entendido como a área a abaixo da curva de um diagrama Pressão-Volume.
Vamos, então, analisar os dois casos citados no enunciado.
Primeiramente, temos uma expansão (aumento de volume) a uma pressão constante P1:
Posteriormente, temos uma expansão a uma temperatura constante, com a pressão variando de P1 a P2. Note temos os mesmos volumes inicial e final do caso anterior:
Como foi dito anteriormente, o trabalho de fronteira pode ser entendido como a área embaixo das curvas dos dois processos.
É possível notar que, claramente, a área abaixo da curva da expansão a pressão constante é maior do que a área abaixo da curva a temperatura constante.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)