Um motor faz com que 1.00mol de um gas ideal monoatomico

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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 25 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 
1 
 
 
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 25 - CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
43. Um motor faz com que 1,00 mol de um gás ideal monoatômico percorra o ciclo mostrado na 
Fig. 28. O processo AB ocorre a volume constante, o processo BC é adiabático e o processo CA 
ocorre a pressão constante. (a) Calcule o calor Q, a variação de energia interna ∆Eint e o trabalho 
W para cada um dos três processos e para o ciclo como um todo. (b) Se a pressão inicial no 
ponto A é 1,00 atm, encontre a pressão e o volume nos pontos B e C. Use 1 atm = 1,013 × 105 
Pa e R = 8,314 J/K.mol. 
 
 (Pág. 237) 
Solução. 
(a) 
 J 3,741.3)K 00J/K.mol)(3 314mol)3/2(8, 00,1( ==∆= ABvAB TnCQ 
 kJ 74,3≈ABQ 
 0=BCQ 
 J 675,221.3)K 155J/K.mol)(- 314mol)5/2(8, 00,1( −==∆= CApCA TnCQ 
 kJ 22,3−≈CAQ 
 0=ABW 
 )K 45J/K.mol)(1 314mol)3/2(8, 00,1(int =∆=∆= BCvBCBC TnCEW 
 kJ 81,1J 295,808.1 −≈−=BCW 
 CACAvCACACA QTnCQEW −∆=−∆= int 
 J 67,288.1)J 675,221.3()K 155J/K.mol)(- 314mol)3/2(8, 00,1( =−−=CAW 
 kJ 29,1≈CAW 
 J 3,741.30J) 3,741.3(int =+=+=∆ ABABAB WQE 
 J 74,3int ≈∆ ABE 
Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 25 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 
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 J 295,808.1)J 295,808.1(0int −=−+=+=∆ BCBCBC WQE 
 J 89,1int −≈∆ BCE 
 J 005,933.1J 67,288.1J) 675,221.3(int −=+−=+=∆ CACACA WQE 
 J 93,1int −≈∆ CAE 
(b) 
 
B
BB
A
AA
T
Vp
T
Vp
= 
Mas: 
 BA VV = 
Logo: 
 
B
B
A
A
T
p
T
p
= 
 
)K 300(
)K atm)(600 00,1(
=Bp 
 atm 00,2=Bp 
 atm 00,1== AC pp 
 AAA nRTVp = 
 35 m 024621,0)Pa 10013,1(
)K 300)(J/K.mol 314,8(mol) 00,1(
=
×
==
A
A
A p
nRTV 
 3dm 6,24≈= AB VV 
 
C
C
A
A
T
V
T
V
= 
 3
3
dm 343,37
)K 300(
)K )(455dm 621,24(
==CV 
 3dm 3,37≈cV