Um mol de um gás ideal é levado do estado A para o estado B, de acordo com o processo representado no diagrama — pressão versus volume — conforme figura abaixo:

a) determine a razão \(T_A/T_B\) entre as temperaturas do gás, nos estados A e B.
Considere \(W\) como sendo o trabalho realizado pelo gás, \(\Delta U\) sua variação de energia interna e \(Q\) a quantidade de calor absorvida pelo gás, ao passar do estado A para o estado B, seguindo o processo representado no diagrama.
Dados \(P_A\) e \(V_A\), calcule:
b) \(W\)
c) \(\Delta U\)
d) \(Q\)
a) Pela equação de estado, \(T_A/T_B=P_AV_A/(P_BV_B)\). Do gráfico, \(P_B=P_A/2\) e \(V_B=2V_A\), então a razão vale 1.
b) O trabalho na expansão é a área sob o trecho reto. A área do trapézio é \(W=(P_A+P_A/2)(2V_A-V_A)/2=3P_AV_A/4\).
c) A energia interna do gás ideal depende da temperatura. Como as temperaturas inicial e final são iguais, \(\Delta U=0\). A igualdade nos extremos não exige temperatura constante ao longo do trajeto.
d) Com a convenção do enunciado, \(\Delta U=Q-W\). Logo \(Q=W=3P_AV_A/4\).
Resposta: a) \(1\). b) \(3P_AV_A/4\). c) \(0\). d) \(3P_AV_A/4\).







