(Enade 2008)- Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa um volume inicial Vi à pressão pi e temperatura Ti. O gás se expande até o volume Vf (Vf ...

Question

(Enade 2008)- Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa um volume inicial Vi à pressão pi e temperatura Ti. O gás se expande até o volume Vf (Vf > Vi), segundo dois processos distintos: (1) a temperatura constante e (2) adiabaticamente.

Ed · Answer

Para resolver essa questão, é necessário utilizar as leis dos gases ideais e os processos termodinâmicos.

No processo (1), a temperatura é constante, portanto, a variação de temperatura é nula (ΔT = 0). Utilizando a lei de Boyle-Mariotte (PV = constante), temos:

P1V1 = P2V2

Como a temperatura é constante, podemos escrever:

P1V1/T1 = P2V2/T2

Como a temperatura é constante, T1 = T2, então:

P1V1 = P2V2

No processo (2), a expansão é adiabática, ou seja, não há troca de calor com o meio externo (Q = 0). Utilizando a lei dos gases ideais (PV = nRT), temos:

P1V1^γ = P2V2^γ

onde γ é a razão entre os calores específicos do gás (Cp/Cv). Para um gás monoatômico, γ = 5/3.

Igualando as pressões dos dois processos, temos:

P1V1 = P2V2 = P

Substituindo na equação do processo (2), temos:

P1V1^γ = PVf^γ

Vf = V1(P1/P)^1/γ

Substituindo Vf na equação do processo (1), temos:

P1V1 = PV1(P1/P)^1/γ

P = P1( V1/Vf)^γ

Portanto, a alternativa correta é a letra C.

(Enade 2008)- Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa um volume inicial Vi à pressão pi e temperatura Ti. O gás se expande até o volume Vf (Vf >...

Física Elétrica e Magnetismo

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