Qual o trabalho realizado por um gás ao se expandir tendo volume inicial é de 3 litros e um final de 30 litros, sendo a pressão externa constante é de 2atm?Assinale a alternativa correta: A 1500J B 2340J C 4320J D 5470J
Question
Qual o trabalho realizado por um gás ao se expandir tendo volume inicial é de 3 litros e um final de 30 litros, sendo a pressão externa constante é de 2atm?Assinale a alternativa correta: A 1500J B 2340J C 4320J D 5470J
Solution
O trabalho realizado por um gás em expansão pode ser calculado pela fórmula:
W = -P * ΔV
onde: W é o trabalho realizado, P é a pressão externa, e ΔV é a mudança no volume.
Neste caso, a pressão externa (P) é de 2 atm, o volume inicial é de 3 litros e o volume final é de 30 litros. Portanto, a mudança no volume (ΔV) é de 30 litros - 3 litros = 27 litros.
No entanto, para usar a fórmula, precisamos converter a pressão para pascal (Pa) e o volume para metros cúbicos (m³). Sabendo que 1 atm é igual a 101325 Pa e 1 litro é igual a 0.001 m³, temos:
P = 2 atm = 2 * 101325 Pa = 202650 Pa ΔV = 27 litros = 27 * 0.001 m³ = 0.027 m³
Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:
W = -202650 Pa * 0.027 m³ = -5471.55 J
Portanto, o trabalho realizado pelo gás ao se expandir é aproximadamente -5470 J. A resposta correta é a alternativa D.
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