Exercicios Resolvidos Fisica 3c

31. Um mol de um gás monoatômico ideal descreve o ciclo mostrado na figura abaixo. (a) Quanto trabalho é feito para expandir o gás de a até c ao longo de abc? (b) Qual a variação de energia interna e a entropia ao ir de b para c? (c) Qual a variação da energia interna e da entropia no ciclo completo? Expresse as respostas em termos de P0, V0 e T0. RESP.: a) W = 3V0P0 b) Como ΔUbc = (2P0)(4V0) - P014V0 . 4P0V0 nR nR nR então: ΔU' = 3 RAT = 6P0V0 = 6RT0. E para a entropia, usando que T1 = 2T0: 4 ΔSbc = ∫2CV dT = ∫2 nCV T T T nRT0 3 R ln 2 T0 c) Como é um ciclo: ΔU = 0 e ΔS = 0. Podemos testar: ΔSca = R ln 4V0 + R ln P14 - 5R ln 2 V0 P1 + R ln P14 + R ln V0 = 13 R ln 2 nR nR 4V0 Logo: ΔS = 3 R ln 2 + 5 R ln 2 - 13 R ln 2 = 0. 32. Uma certa máquina térmica realiza a transformação cíclica representada na figura abaixo, sobre um mol de gás monoatômico ideal. O processo 1-2 é isócórico, 2-3 é adiabático e 3-1 é isobárico. (a) Calcule o calor, a variação da energia interna e o trabalho realizado em cada uma destas três etapas e também no ciclo completo; (b) se a pressão inicial no ponto 1 é de 1 atm, encontre a pressão e o volume nos pontos 2 e 3. 7