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

 

Ver Solução
Gabarito: E

Solução em breve.

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JowPedroschmitz83André LeãoLeonardo Recent comment authors
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Jow
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Engmcelestino

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

Anônimo
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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… Read more »

Engmcelestino
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Engmcelestino

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

Anônimo
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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”