Um sistema físico termodinâmicamente isolado, possui em seu in...

Um sistema físico termodinâmicamente isolado, possui em seu interior um gás que sofre expansão passando por um estado inicial para estado final. sabe-se que o volume inicial é 3m³ e o volume final é 5m³. nesse sentido, calcular o trabalho realizado por esse sistema, sabendo que a pressão de trabalho é de 6 atm
fórmula: w = p × δv

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O exercício trata-se de uma transformação da termodinâmica, a transformação isobárica, ou seja, de pressão constante. A transformação ocorre de forma que p_1=p_2 Sendo p₁, a pressão num estado 1 e p₂ a pressão num segundo estado.

Nessa transformação ocorrem algumas alterações nas fórmulas conhecidas:

dfrac{p_1:V_1}{T_1} = dfrac{p_2:V_2}{T_2}

Passa a ser, já que p_1=p_2,

dfrac{V_1}{T_1} = dfrac{V_2}{T_2}

Também, a fórmula:

Q = 	au + Delta U

Como o trabalho se trata da área sob a curva da imagem da função p(V) (pressão em função de volume), o gráfico torna-se função constante, e sua área é igual à de um retângulo de altura p e largura igual a ΔV.

Assim,

	au = p*Delta V

Temos, pelo enunciado, que

p = 6 atm = 6*10⁵ Pa

ΔV = 5 - 3 = 2 m³

Já que o delta representa:

Delta G = G_{final} - G_{inicial}

Para qualquer grandeza G, no caso, volume.

Assim, o trabalho realizado pelo gás será

	au = 6*10^5*2

	au = 12*10^5 = 1.2 MJ

O trabalho realizado pelo gás é de 1,2 megaJoules.

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