Gabarito_P1-A

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BCJ0205–Fenômenos Térmicos
Primeiro quadrimestre de 2019
Gabarito da Prova A (horário das 8h)
Questão 1
1
2
Questão 2
Obs.: na prova, o enunciado diz que dQ/dt = P0.
3
Questão 3
(a) Não é preciso especificar o caminho. Energia interna é função de estado e, portanto,a diferença
de energia do sistema depende somente do ponto inicial e final no diagrama P − V .
(b) Usando a 1a Lei e os dados do enunciado, tem-se
Uf − Ui = Q1 + W1 = 9000 J− 4800 J = 4200 J
Portanto, para o trajeto if resulta:
Uf − Ui = Q2 + W2 ⇒ 4200 J = Q2 − 3800 J⇒ Q2 = 4200 J + 3800 J = 8000 J
(c) O trabalho no ciclo pode ser calculado pela área no interior da curva fechada definida, com sinal
+ se for no sentido anti-horário e − se for no sentido horário. Ou seja,
Wibfai = (Pa − Pi) (Vb − Vi) +
1
2
(Pa − Pi) (Vf − Vb)
= (6Pi − Pi) (5Vi − Vi) +
1
2
(6Pi − Pi) (9Vi − 5Vi)
= (5Pi) (4Vi) +
1
2
(5Pi) (4Vi) = +30PiVi.
(d) É informado que Wiaf = −4800J. Como esse trabalho é dado por
Wiaf = −
∫ Vf
Vi
P dV = Pa (Vf − Vi) = 6Pi × 8Vi ⇒ 48PiVi = 4800 J,
ou seja, PiVi = 100 J.
4
Questão 4
5
6