Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE
JANEIRO, 1996.
FÍSICA 2
CAPÍTULO 20 – CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
61. Uma amostra de gás passa por uma transição de estado inicial a para um final b, por três
diferentes caminhos (processos), como mostrado no gráfico p-V na Fig. 20-29. O calor
adicionado ao gás no processo 1 é 10piVi. Em termos de piVi, qual (a) o calor adicionado ao gás
no processo 2 e (b) a mudança na energia interna que o gás sofre no processo 3?
(Pág. 202)
Solução.
(a) A variação da energia interna nos processos 1 e 2 é igual, pois os estados inicial e final são os
mesmos:
∆Eint,1 =
∆Eint,2
Q1 − W1 = Q2 − W2
Q2 = Q1 − W1 + W2
O trabalho realizado pelo gás no processo 1 é:
W1 = p∆V = pi ( 5Vi − Vi ) = 4 piVi
O trabalho realizado pelo gás no processo 2 pode ser calculado somando-se as áreas sob a curva 2,
sendo que cada célula (quadrado) da malha do gráfico tem área piVi:
W2 = 4 piVi + piVi = 5 piVi
Logo:
Q2 = 10 piVi − 4 piVi + 5 piVi
Q2 = 11 piVi
(b) Da mesma forma que em (a), temos:
∆Eint,3 =
∆Eint,1 =
Q1 − W1 =
10 piV1 − 4 piV1
∆Eint,3 =
6 piV1
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 20 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica
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