Trabalho de uma transformação isotérmica?
Uma amostra de ar, que ocupa 0,14m³ à pressão manométrica de 1,03X10^5 Pa, se expande isotermicamente até atingir a pressão atmosférica e é então resfriada, à pressão constante, até que retorne ao seu volume inicial. Calcule o trabalho realizado pelo ar.
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Para encontrarmos o trabalho, realizaremos os seguintes cálculos:
\(\begin{align} & {{W}_{1}}=nRT\int_{{{V}_{0}}}^{V}{\frac{dV}{V}} \\ & {{W}_{1}}=pv\ln \frac{p}{{{p}_{atm}}} \\ & {{W}_{2}}=({{p}_{atm}}-p)v \\ & \\ & W={{W}_{1}}+{{W}_{2}} \\ & W=pv\ln \frac{p}{{{p}_{atm}}}+({{p}_{atm}}-p)v \\ & W=\left( 204000\ln \frac{204000}{101000}+101000-204000 \right)0,14 \\ & W=5657,66J \\ & W=5700J \\ \end{align}\ \)
Portanto, o trabalho será de 5700J.
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