Logo Passei Direto
Buscar
A lei dos gases ideais é uma função que relaciona as grandezas de temperatura (T), pressão (P) e volume (V) de um gás ideal. Expressando essa lei como a função (P,V) =, onde é uma constante dada, considere um gás com o volume de 150 m³ sob uma pressão de 10 N/m². O volume está aumentando a uma taxa de 2 m³/s e a pressão está decrescendo a uma taxa de 0,2 N/m² por segundo. Assinale a alternativa que representa a taxa de variação da temperatura considerando as informações anteriores. (Use k = 10).
User badge image
fmu. passeidireto

há 6 meses

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a lei dos gases ideais, que é expressa pela equação: \[ PV = nRT \] onde \( P \) é a pressão, \( V \) é o volume, \( n \) é a quantidade de substância, \( R \) é a constante dos gases e \( T \) é a temperatura. Dado que estamos considerando um gás ideal e que \( k = 10 \), podemos reescrever a equação como: \[ P \cdot V = k \cdot T \] Agora, precisamos encontrar a taxa de variação da temperatura \( \frac{dT}{dt} \). Para isso, vamos derivar a equação em relação ao tempo \( t \): \[ \frac{d}{dt}(P \cdot V) = k \cdot \frac{dT}{dt} \] Usando a regra do produto, temos: \[ P \cdot \frac{dV}{dt} + V \cdot \frac{dP}{dt} = k \cdot \frac{dT}{dt} \] Agora, substituímos os valores dados: - \( P = 10 \, \text{N/m}^2 \) - \( V = 150 \, \text{m}^3 \) - \( \frac{dV}{dt} = 2 \, \text{m}^3/s \) - \( \frac{dP}{dt} = -0,2 \, \text{N/m}^2/s \) Substituindo na equação: \[ 10 \cdot 2 + 150 \cdot (-0,2) = 10 \cdot \frac{dT}{dt} \] Calculando: \[ 20 - 30 = 10 \cdot \frac{dT}{dt} \] \[ -10 = 10 \cdot \frac{dT}{dt} \] Dividindo ambos os lados por 10: \[ \frac{dT}{dt} = -1 \, \text{K/s} \] Portanto, a taxa de variação da temperatura é \( -1 \, \text{K/s} \). Se houver alternativas, a correta deve ser a que representa essa taxa.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar essa resposta. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Mais conteúdos dessa disciplina