Questão 2658082

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2018
• Provas: CESGRANRIO - 2018 - Petrobras - Engenheiro de Equipamentos Júnior - Mecânica
• Disciplina: Física
• Assuntos: Física Térmica - Termologia; Gás Ideal

Um gás é contido em um cilindro provido de um êmbolo sobre o qual são colocados três pesos, gerando uma pressão incial de 300 kPa para um volume 0,05 m³ . Considere que calor é trocado com gás, de forma que a relação pV² seja constante, sendo p a pressão, e V, o volume do gás. Assim, o trabalho realizado pelo sistema para que o volume final alcance 0,1 m³ será, em kJ, de:

• A. 7,5
• B. 10,0
• C. 12,5
• D. 15,0
• E. 17,5

Gabarito: A

Comentários

• Para um processo politrópico, o trabalho é dado por:

  W = (P2*V2-P1*V1)/(1-n)

  P2 = P1*(V1/V2)^2 = 300*(0,05/0,1)^2 = 75 kPa

  Portanto:

  W = (75*1000*0,1-300*1000*0,05)/(1-2) = 7,5 kJ.

   

  Resposta A.

• Tive uma ideia diferente, pode estar errada, mas vamos lá:

  No estado inicial, de 300KPa e volume de 0,05m³, a energia interna seria de 300KPa x 0,05m³ = 15KJ; porém, diz que o processo o gás terá que dobrar de volume, e como a troca de calor é através do trabalho, a energia interna terá que ser a metade da inicial (o volume do gás dobrou), resulta em 15KJ/2 = 7,5KJ. Gabarito A.

  Mas tem alguma pulga na minha orelha dizendo que o pensamento está errado. rs

• Acho que a questão poderia ser anulada.

  Um cilindro com êmbolo e peso constante indica pressão constante pois nem a força no êmbolo, nem a área mudam. Assim o processo teria que ter n = 0 e não = 2 como está enunciado.