Em uma transformação isobárica, um gás realizou um trabalho mecânico

Um gás no estado 1 apresenta volume de 14 L, pressão de 5 atm e temperatura de 300 K. Qual será o volume do gás em um estado 2 se a temperatura for dobrada à pressão constante?

1. 0,14 L.

2. 7 L.

3. 28 L.

4. 32 L.

1. 2520000 L.

Em uma pressão constante, um gás é aquecido até que seu volume inicial de 150 L dobre. Se a temperatura inicial do gás era de 20ºC, qual deve ser a temperatura final na escala kelvin?

1. 40.

2. 586.

3. 233.

4. 313.

1. 273,025.

(UFRGS-RS) Considere a seguinte transformação que ocorre com uma amostra gasosa de massa “m” apresentando comportamento de gás ideal.

O gráfico que melhor representa essa transformação é:

(UnB-DF) Um balão que contém gás oxigênio (O2), mantido sob pressão constante, tem volume igual a 10 L, a 27°C. Se o volume for dobrado, podemos afirmar que:

a)A temperatura em C° dobra.

b)A temperatura em K dobra.

c)A temperatura em K diminui à metade.

d)A temperatura em °C diminui à metade.

e)A temperatura em K aumenta de 273 K.

Alternativa “c”.

V1=  V2
T1        T2
14 L_= __V2__
300 K       600K
300 . V2 = 14 . 600
V2 = 8400/300
V2 = 28 L

Alternativa “b”.

OBS.: como a temperatura inicial é de 20OC deevemos somá-la com 273 para converte-la em Kelvim, o que irá resultar em 293

Vinicial =  Vfinal
Tinicial        Tfinal
   150_ =  300
    293          Tfinal
150 . Tfinal = 293 . 300
        Tfinal = 87900
                    150
        Tfinal = 586 K

Alternativa “a”.

Observe que P1 é igual a P2, o que significa que a pressão é constante. Assim, é uma transformação isobárica representada graficamente por retas inclinadas. Dobrando-se a temperatura termodinâmica, o volume ocupado pelo gás dobra. Assim, no gráfico, é relacionado o volume com a temperatura, que são diretamente proporcionais.

Alternativa “b”.

Visto que a pressão permanece constante, trata-se de uma transformação isobárica, em que o volume e a temperatura na escala Kelvin são diretamente proporcionais. Mas o volume e a temperatura em graus Celsius não são grandezas diretamente proporcionais. Assim, se o volume dobra, a temperatura em K dobra.

Sobre os gases monoatômicos e ideais que passam por um processo de transformação isobárica, podemos afirmar corretamente que:

a) Toda a quantidade de calor (Q) cedida ao sistema será transformada em trabalho mecânico.

b) A quantidade de calor (Q) cedida ao sistema é diretamente proporcional à sua variação de temperatura.

c) A energia interna do gás (U) permanece constante.

d) A variação de energia interna(ΔU) é inversamente proporcional à variação volumétrica (ΔV).

e) A temperatura do gás varia, mas não há trocas de calor entre o sistema e o meio externo.

Um gás é submetido a um processo sob pressão constante de 400 N/m2 e sofre uma redução de seu volume em 0,25 m3. Assinale aquilo que for FALSO:

a) a quantidade de trabalho realizada sobre o gás foi de - 100 J;

b) a variação da energia interna é de -150 J;

c) o gás recebe 250 J de calor;

d) o gás cede 250 J de calor;

e) a variação de temperatura desse gás é negativa;

Em uma transformação isobárica, a pressão do gás é _______, e sua energia interna aumenta se a diferença entre ______ e _______ for _________.

a) constante, calor, trabalho, nula.

b) constante, calor, trabalho, negativa.

c) variável, calor, trabalho, positiva.

d) constante, trabalho, calor, negativa.

e) constante, calor, trabalho, positiva.

Pode ser considerado um exemplo de processo isobárico:

a) Um balão de gás Hélio que sobe pelo empuxo atmosférico.

b) Aquecimento da água em um bule.

c) Água subindo pelo canudo devido à sucção.

d) Convecção do vapor de água.

Letra B

De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica:

A variação da energia interna de um gás é dada pela diferença entre a quantidade de calor trocada com o meio externo e o trabalho realizado por ou sobre o gás.

Além disso, para os gases monoatômicos e ideais, a quantidade de calor cedida pode ser calculada pela equação a seguir:

Dessa forma, é fácil perceber que uma quantidade de calor Q é diretamente proporcional a uma variação de volume (ΔV). Essa equação pode ser reescrita em termos da mudança de temperatura (ΔT):

Letra C

a) Verdadeiro – Basta calcularmos o trabalho com a expressão:

De forma que:

b) Verdadeiro – Para calcular a variação da energia interna, utilizamos a relação:

Dessa forma, temos que:

c) Falso – Para calcular a quantidade de calor envolvida no processo, basta utilizar a 1ª Lei da Termodinâmica:

Sendo assim, temos que:

Como calculamos a quantidade de calor como uma quantidade negativa, podemos dizer que o gás está cedendo calor para o meio externo.

d) Verdadeiro – A quantidade de calor cedida pelo gás é de -250 J.

e) Verdadeiro – A quantidade de calor e a variação de temperatura são grandezas diretamente proporcionais, ou seja, uma quantidade de calor positiva causa uma variação de temperatura positiva e vice-versa.

Letra E

De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica:

Se a diferença entre calor e trabalho for positiva, a variação da energia interna do gás também será. Além disso, nos processos adiabáticos, a pressão do gás é mantida constante.

Letra B

a) Falso - Como o balão sobe para níveis muito além do nível do mar, a pressão externa (atmosférica) diminui, portanto, não pode ser considerado um processo isobárico.

b) Verdadeiro - O aquecimento do líquido em um bule acontece sob pressão externa constante, portanto, pode ser considerado um processo isobárico.

c) Falso - A água sobe pelo canudo pela pressão hidrostática exercida.

d) Falso - Na convecção, as porções mais quentes dos fluidos tendem a fazer um movimento ascendente, logo, com a variação de altura, a pressão também muda, tratando-se, portanto, de um processo com pressão variável.

Como se calcula o trabalho de um gás para uma transformação isobárica?

Quando um gás ideal sofre uma transformação isobárica?

É verdade que em uma transformação isobárica não varia a pressão?

O que é uma pressão constante?