Um gás monoatômico ideal está confinado em um recipiente e sofre a transformação cíclica ABCA indicada no diagrama PxV, em que BC é uma transformaç...

a) Para calcular o trabalho realizado pelas forças que o gás exerce sobre as paredes do recipiente na transformação AB e na transformação CA, é necessário calcular a área do ciclo ABCA no diagrama PxV. Como a transformação BC é isotérmica, temos que: P_B * V_B = P_C * V_C Como o gás é monoatômico, temos que: P * V = n * R * T Substituindo as equações acima, temos que: n = (P_B * V_B) / (R * T) n = (P_C * V_C) / (R * T) Substituindo os valores fornecidos, temos que: n = (2,0 * 10^5 * 0,020) / (8 * 300) = 1,67 mol P_B = (n * R * T) / V_B P_B = (1,67 * 8 * 300) / 0,010 = 4,0 * 10^5 N/m2 Como a transformação AB é uma expansão isotérmica, temos que: W_AB = n * R * T * ln(V_B / V_A) W_AB = 1,67 * 8 * 300 * ln(0,020 / 0,010) = - 2,5 * 10^3 J Como a transformação CA é uma compressão isotérmica, temos que: W_CA = - n * R * T * ln(V_C / V_A) W_CA = - 1,67 * 8 * 300 * ln(0,020 / 0,010) = 2,5 * 10^3 J Portanto, o trabalho realizado pelas forças que o gás exerce sobre as paredes do recipiente na transformação AB é de -2,5 * 10^3 J e na transformação CA é de 2,5 * 10^3 J. b) Como calculado anteriormente, temos que n = 1,67 mol e P_B = 4,0 * 10^5 N/m2.