Banco de questões: Termodinâmica: Trabalho de um Gás

Durante uma pesquisa de campo, cientistas estão investigando o comportamento de um gás contido em um recipiente com êmbolo móvel. Eles realizam um experimento onde submetem o gás a duas transformações sucessivas, sob condições controladas. Na primeira transformação, um aquecedor transfere energia térmica ao gás, mantendo o volume constante e aumentando a pressão. Na segunda transformação, o gás se expande, empurrando o êmbolo para cima e realizando trabalho contra a pressão atmosférica. Sabe-se que a quantidade de energia transferida na primeira etapa foi de 500 J e que, na segunda etapa, houve uma expansão de 0,01 m³ do gás à pressão atmosférica de 1 atm. Considerando-se que 1 atm = 101,325 J/m³, responda: a) Qual foi o trabalho realizado pelo gás durante a segunda etapa ao expandir contra a pressão atmosférica? b) Sabendo que o trabalho total realizado pelo gás é a diferença entre o trabalho realizado na expansão e o ganho de energia interna na primeira etapa, calcule o trabalho total. c) Discuta a importância de conhecer o trabalho realizado por um gás e seu impacto em sistemas térmicos e sustentabilidade. Como isso pode influenciar a construção de protótipos e uso de tecnologias digitais para cálculo de estimativas?

Um cilindro contém um gás inicialmente a uma pressão de 2,0 atm e um volume de 2,0 L. O gás é então comprimido até um volume final de 1,0 L, enquanto a pressão aumenta para 4,0 atm. Qual é o trabalho realizado pelo gás durante esse processo?

O trabalho realizado por um gás é a quantidade de energia transferida quando o gás expande-se ou contrai-se. O trabalho realizado por um gás é diferente do trabalho realizado por uma força mecânica?