Questão 20

UNESP 2013

Física

(UNESP - 2013 - 2a fase - Questão 20)

Determinada massa de gás ideal sofre a transformação cíclica ABCDA mostrada no gráfico. As transformações AB e CD são isobáricas, BC é isotérmica e DA é adiabática. Considere que, na transformação AB, 400kJ de calor tenham sidos fornecidos ao gás e que, na transformação CD, ele tenha perdido 440kJ de calor para o meio externo.

Calcule o trabalho realizado pelas forças de pressão do gás na expansão AB e a variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação adiabática DA.

Gabarito:

Resolução:

I) De A para B podemos calcular o trabalho pela área sob o gráfico:

$W = p Delta v$

$W = 4 cdot 10^{5} cdot 0,7$

$W = 2,8 cdot 10^{5} J$

II) Um ciclo apresenta variação total da energia interna nula.

Assim:

de A para B:
- $4 cdot 10^{5} - 2,8 cdot 10^{5} = Delta U_{AB} Rightarrow Delta U_{AB} = 1,2 cdot 10^{5} J$
De B para C: $Delta U_{BC} = 0 (isotacute{e}rmica)$
De C para D:
- - $Q_{CD} - W_{CD} = Delta U_{CD}$
  - $-4,4 cdot 10^{5} + 3 cdot 10^{5} = Delta U_{CD} Rightarrow Delta U _{CD} = -1,4 cdot 10^{5} J$

Dessa maneira:

$1,2 cdot 10^{5} + 0 -1,4 cdot 10^{5} + Delta U _{DA} =0$

$Delta U _{DA} = 2 cdot 10^{4} J$

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