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Enunciado

Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 22

A pressão sobre um bloco de cobre a uma temperatura de 0 ° C é aumentada isotérmica e reversivelmente de 1   a t m   a   1000   a t m . Suponha que β ,   k ,   p sejam constantes e, respectivamente, iguais a 5   x   10 - 5 K - 1 ,   8   x   10 - 12 N - 1 m 2     e       8,9   x   10 3 k g m - 3 . Calcule

a) o trabalho por quilograma feito sobre o cobre;

b) 0 calor desprendido;

c) Como você justifica o fato de que o calor desprendido é maior que o trabalho feito?

d) Qual seria o aumento de temperatura do cobre, se a compressão fosse adiabática ao invés de isotérmica? Explique as aproximações feitas.

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears e Salinger dado a pressão sobre um bloco de cobre a uma temperatura de 0 ° C é aumentada isotérmica e reversivelmente de 1   a t m   a   1000   a t m . Suponha que β ,   k ,   p sejam constantes e, respectivamente, iguais a 5   x   10 - 5 K - 1 ,   8   x   10 - 12 N - 1 m 2     e       8,9   x   10 3 k g m - 3 . Calcule

a) o trabalho por quilograma feito sobre o cobre;

b) 0 calor desprendido;

c) Como você justifica o fato de que o calor desprendido é maior que o trabalho feito?

d) Qual seria o aumento de temperatura do cobre, se a compressão fosse adiabática ao invés de isotérmica? Explique as aproximações feitas.

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galerinha para se determinar o que foi dado nos passos abaixo temos que foi dado,

P = 1000   a t m               T = 0 ° C → 0 + 273 = 273   K

β = 5   x   10 - 5         k = 8   x   10 - 12         p = 8,9   x   10 3

Temos que na letra (a) para calcular o trabalho feito sobre o cobre temos,

w = P   x   T   x   β 0,25

Ficando,

w = 1000   x   273   x   5   x   10 - 5 - 0,25 = - 4,6   J

Na letra (b) para calcular o calor desprendido temos,

T = P   x   T   x   k 1,40   x   10 - 8

Ficando,

T = 1000   x   273   x   8   x   10 - 2 1,40   x   10 - 8 = - 156   J

Já na letra ( c ) podemos justificar que o fato de o calor desprendido ser maior que o trabalho é que a função de temperatura, considerando como empírica, que em consequência da definição da razão de T T 0 a quantidade gera aumento no calor absorvido sendo uma parte rejeitada pelo ciclo de Carnot.

E por fim na letra (d) para determinar qual o aumento da temperatura de cobre se for adiabática temos,

T = P   x   p   x   T μ

Ficando,

T = 1000   x   8,9   x   10 3   x   273 6,16   x   10 9 = 0,394

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) w = - 4,6   J

b) T = - 156   J

c) explicação dada no passo anterior.

d) T = 0,394

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