Após realizar os cálculos necessários, podemos afirmar que:
a) Trecho DA: transformação isovolumétrica; Trecho AB: transformação isobárica.
b) A intensidade do trabalho realizado pelo gás durante a expansão é igual a 0,8J.
Trabalho realizado por um gás
Um gás contido em um sistema pode realizar ou receber trabalho quando há alteração em seu volume.
A fórmula utilizada para calcular o trabalho é dada por:
[tex]\boxed{\large\displaystyle\text{$\mathsf{\tau=p.\Delta V}$}}[/tex]
Em que:
[tex]\displaystyle\text{$\mathsf{\tau = trabalho~(J)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{p = pressao~(N/m^{2}~ou~PA)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{\Delta V = variacao~de~volume~(volume~final-inicial)}$}[/tex]
Uma transformação gasosa pode ser classificada em:
- Transformação isovolumétrica: não há alteração no volume do gás.
- Transformação isobárica: não há variação na pressão do gás.
- Transformação isotérmica: não há variação na temperatura do gás.
Resolução do exercício
a) No trecho DA, perceba que o volume permanece constante e igual a 0,2 m³. Portanto, trata-se de uma transformação isovolumétrica.
No trecho AB, a pressão permanece constante e igual a 2 N/m². Portanto, trata-se de uma transformação isobárica.
b) Podemos aplicar a fórmula citada acima para calcular o trabalho no trecho AB. Dados:
- p = 2 N/m².
- ΔV = 0,6 - 0,2 = 0,4 m³.
Substituindo na fórmula:
[tex]\large\displaystyle\text{$\mathsf{\tau=p.\Delta V}$}\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{\tau=2~.~0,4}$}\\\boxed{\large\displaystyle\text{$\mathsf{\tau = 0,8J}$}}[/tex]
O trabalho realizado pelo gás durante a expansão é igual a 0,8J
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