Questão 5

UFPR 2017

Física

(UFPR - 2017 - 2ª FASE)

No desenvolvimento de uma certa máquina térmica, o ciclo termodinâmico executado por um gás ideal comporta-se como o apresentado no diagrama P x V (pressão x volume) ao lado.

a) Qual o trabalho realizado pelo gás durante o processo AB?

b) Sabendo que a temperatura do gás no ponto B vale T_B = 300 K, determine a temperatura do gás no ponto C.

c) O processo DA é isotérmico. Qual a variação de energia interna do gás nesse processo?

Gabarito:

Resolução:

O trabalho pode ser calculado a partir da área da figura sob o gráfico

$T=frac{(B+b)cdot h}{2}$

$T=frac{(15cdot10^3+10cdot10^3)cdot 3}{2} = frac{25cdot10^3cdot 3}{2} = 37,5cdot10^3 J$

$frac{P_icdot V_i}{T_i}=frac{P_fcdot V_f}{T_f}$

$frac{10cdot10^3cdot 6}{300}=frac{10cdot10^3cdot 9}{T_C}$

$frac{6}{300}=frac{ 9}{T_C}$

$6T_C=2.700Rightarrow T_C=frac{2.700}{6} = 450 K$

$Delta U=frac{3}{2}cdot ncdot Rcdot Delta T$

Se o processo é isotérmico $Delta U=0$

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