Q42

Um gás ideal é levado de um estado inicial (A) até um estado final (B) seguindo uma transformação isobárica à P = 1,0 × 105 Pa. Tem-se que a variação de energia interna do gás entre (A) e (B) é de 116,0 kJ e que a variação de volume sofrida pelo gás foi de 0,8 m3.
O calor, em kJ, dado ao sistema é de
(A) 30,0
(B) 36,0
(C) 80,0
(D) 130,0
(E) 196,0

 

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  • Jow

    Também achei a questão estranha e fui pesquisar. Parece que o trabalho é positivo quando “entra no sistema”, ou seja, a vizinhança realiza trabalho no sistema (então o sistema está sofrendo trabalho, que é o caso do gás que sofre trabalho). O trabalho é negativo quando a vizinhança sofre trabalho, ou seja, quando o trabalho é exercido pelo sistema. E parece que tem uma nova convenção de sinais, onde deltaU = Q + W. As bancas estão misturando esses sinais… Vou tentar entender, depois público aqui…

  • Pedro

    Esse enunciado ficou péssimo. Na minha opinião, quando fala que a variação de volume sofrida pelo gás foi de 0,8 fica claro que houve uma redução no volume, o que não condiz com o gabarito da cesgranrio.

  • schmitz83

    É isso aí Leonardo. W realizado pelo gás (expansão) é >0 e trabalho realizado sobre o gás (compressão) é 0, houve expansão. O enunciado do problema causa confusão ao dizer “variação sofrida pelo gás”, justamente porque dá margem à interpretação de que o gás sofreu trabalho, que, nesse caso, Q = 116-80 = 36kJ.

    Uma vez que Q = U + W e o gás sofreu uma expansão (W=+80kJ), Q = 116 + 80 = 196kJ.

  • André Leão

    Leonardo,

    Pelo que eu entendi deltaV = 0,8, ou seja Vfinal – Vinicial = 0,8.
    Logo, não há compressão pois Vfinal > Vinicial.
    Assim, W>0 .

  • Leonardo

    Não é ao contrário?
    W realizado pelo gás = expansão; W positivo
    W sofrido pelo gás (o meio que faz trabalho contra o gás) = compressão; W negativo

  • Leonardo

    Só uma coisa, se o gás sofreu variação de volume (compressão, logo W<0.
    Portanto a 1ª lei ficaria Q= deltaU – p.deltaV, não é?
    Questão errada então porque o resultado seria 116-80= 36 letra (B)

  • JPS

    Tem toda razão, o pensamento correto seria esse, sendo que, a definição deltaH = deltaU + delta(PV) para processos isobáricos, é derivada da expressão Q – W = somatório[deltaEnergia] (1ª lei da termodinâmica), sendo que a energia mais substancial para processos fechados é a interna, além de considerar W como trabalho de expansão reversível, ou seja, W=n.P.deltaV (para processos isobáricos).

  • henry

    Apenas um adendo teórico, em um processo termodinâmico cuja pressão é constante(transformação isobárica) o calor gerado é igual a variação de entalpia(deltaH). E como deltaH = deltaU + delta(PV), tem-se a solução acima mencionada.

  • Engmcelestino

    Valeu GuestRRR. Muito obrigado por descrever a solução; desta forma ficou muito evidente e bastante compreensível.

  • Anônimo

     Sim, claro

    1ª Lei da termodinâmica:
    U = Q – W   =>  Q = U + W

    U -> energia interna, cuja variação durante uma transformação depende unicamente de dois estados, o inicial e o final
    Q -> calor trocado entre o sistema e o meio
    W -> trabalho trocado entre o sistema e o meio

    U = 116E+3 (dado)

    |W| = int(p * dV);  p -> pressão, dV -> variação de volume
    Assim, trabalho em transformação isobárica:
    |W| = p * deltav;

    |W| = 0,8E+5 = 80E+3

    Agora p determinarmos se o sinal do W será positivo ou negativo devemos analisar o texto: Se o trabalho for “realizado” pelo gás, logo sinal negativo – porém se o trabalho for “sofrido” pelo gás, logo sinal positivo.

    Assim:

    W = 80E+3

    Por fim:
    Q = U + W = 116E+3 + 80E+3 = 196E+3 = 196kJ

  • Engmcelestino

    GuestRRR, por favor, gostaria de compreender melhor este resultado; é possível descrevê-lo de forma mais explícita? Obrigado.

  • Anônimo

    Q. = U + W = 116E+3 + p*deltav = 116E+3 + 0,8E+5 =196E+3 = 196 kJ

    Vale lembrar que o valor de W é positivo, por causa do trecho “variação de volume sofrida pelo gás”