[Date Prev][Date Next][Thread Prev][Thread Next][Date Index][Thread Index]

[obm-l] TERMODIN�MICA



Veja meus coment�rios intercalados na solu��o, entre linhas de ********.
 
JF
 
----- Original Message -----
From: "Aline Oliveira" <alineboliveira@hotmail.com>
To: <obm-l@mat.puc-rio.br>
Sent: Sunday, May 11, 2003 3:26 PM
Subject: [obm-l] Re: [obm-l] Re: [obm-l] TERMODIN�MICA

>
>
>
> >From:
SiarJoes@aol.com
> >Reply-To: obm-l@mat.puc-rio.br
> >To: obm-l@mat.puc-rio.br
> >Subject: Re: [obm-l] Re: [obm-l] TERMODIN�MICA
> >Date: Fri, 9 May 2003 22:02:40 EDT
> >
> >s� de tentar eu agrade�o:
> >
> > > Um g�s perfeito est� contido em uma c�mara cil�ndrica tampada por um
> >�mbolo
> > > de 0,50 kg. A �rea de base da c�mara mede 100m�. O �mbolo desliza
> > > verticalmente, com velocidade constante e sem atrito, pela a��o do seu
> > > pr�prio peso, reduzindo a altura da coluna gasosa de 20 cm para 15 cm.
> > > Estando o g�s inicialmente a 27�C, determine(g=10m/s�):
> > > a) o trabalho realizado sobre o g�s
> > > b) varia��o da temperatura do g�s
> > >
> >
> >
> >
> > > Grato
> > > Junior
>
>
> Bem, o enunciado n�o disse se o �mbolo se move livremente (n�o h� atrito),
 
*****************
O enunciado diz explicitamente que o �mbolo desliza sem atrito
******************

> por�m acredito que isto deva ser considerado, pois o enunciado menciona
> velocidade constante. Como a �rea da c�mara � constante, n�o poder� haver
> varia��o da press�o.
 
******************
O que faz com que n�o haja varia��o da press�o � o fato do �mbolo deslisar com velocidade constante.
Fora isso, uma c�mara tem volume e n�o �rea.
*******************

> Considerando que o cilindro esteja no v�cuo (se considerar a press�o
> atmosf�rica, adicionar 100000 Pa)
>
> a) 1) velocidade constante -> For�a peso (�mbolo) = for�a exercida pelo g�s
> dentro do cilindro
> Peso = Press�o X �rea (Press�o =F/A)
> 5N = P. 100 -> P=0,05 Pa
>
> Sendo a press�o constante, voc� poder� usar a f�rmula
> Trabalho= Varia��o do volume X press�o (isto � facilmente visualizado num
> gr�fico P X V )
> Logo, T = -0,005 x 0,05 -> T=-0,00025 J
 
*************************
� mais simples partir da defini��o de trabalho:
W = for�a x deslocamento
no caso,
for�a = peso do �mbolo = massa x g = 0,50 kg x 10 m/s^2 = 5 N
deslocamento = 5 cm = 0,05 m
logo,
W = 5 N x 0,05 m = 0,25 J
***************************

>
> b) Sendo um g�s ideal e a press�o constante
>
> V/ T = cte -> 0,2 m/ 300 K = 0,15m/ T -> T=225 K
>
>
 
*****************************
O que � um resultado surpreendente: o sistema recebeu 0,25 J de energia, mas sua temperatura abaixou. Tal sistema n�o existe na pr�tica. Para existir, faltou ser dito que o conjunto estava dentro de uma c�mara frigor�fica, e neste caso a energia retirada em forma de calor � reposta na forma do deslizamento do �mbolo, j� que a Primeira Lei da Termodin�mica n�o pode ser violada, sob pena do universo em que vivemos acabar.
 
Se fosse um sistema real, a press�o interna teria aumentado, e qualquer defici�ncia de aumento para manter pV constante seria compensada com _aumento_ da temperatura. Como exemplo pr�tico, veja uma bomba para encher bolas ou pneus. No fim de algum tempo de funcionamento sua temperatura aumenta (ela "fica quente").
******************************