Questão 3 Show
Em uma transformação adiabática, um gás ideal recebe 250 cal de trabalho do meio externo. Determine a variação de energia interna do gás e a quantidade de calor trocada com suas vizinhanças. a) ΔU = 0 cal; Q = + 250 cal. b) ΔU = -250 cal; Q = 0 cal. c) ΔU = +250 cal; Q = 0 cal. d) ΔU = -250 cal; Q = 250 cal. Questão 4 Em um processo termodinâmico em que ocorre a expansão adiabática de um gás ideal, é correto afirmar que: a) ocorre um aumento na energia interna do gás. b) ocorre uma redução na energia interna do gás. c) ocorre realização de trabalho sobre o gás. d) ocorre um aumento de temperatura no gás. Respostas Resposta Questão 1 Letra B. Transformações adiabáticas são processos que acontecem muito rapidamente, de modo que não há tempo de ocorrer trocas de calor entre o sistema e o ambiente. Resposta Questão 2 Letra E. Em uma transformação adiabática, a quantidade de calor trocada entre o gás e o meio externo é nula. Além disso, como o exercício afirma que é o gás quem realiza trabalho, sua variação de energia interna é necessariamente negativa. Resposta Questão 3 Letra C. Uma vez que a transformação referida é adiabática, não há trocas de calor entre o gás e as vizinhanças. Além disso, uma vez que o gás recebe trabalho termodinâmico do meio externo, ele sofre um aumento de energia interna, logo ΔU = +250 cal. Resposta Questão 4 Letra B. Durante a expansão adiabática, o gás aumenta de volume, realizando, assim, certa quantidade de trabalho sobre o meio externo. Isso faz com que a energia interna do gás seja reduzida, uma vez que nenhuma troca de calor acontece no processo. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Transformação adiabática é uma transformação termodinâmica em que não há troca de calor com o ambiente.[1] Embora o gás não estabeleça trocas de energia térmica com o sistema externo, durante o processo a pressão, o volume, a temperatura e a energia interna do gás variam, não permanecendo nenhuma dessas grandezas constante.[1] Nesse processo, a energia interna é transformada em trabalho diretamente (). O trabalho é, então, realizado à custa da energia interna do sistema. É o processo básico do ciclo Brayton, que explica o funcionamento da turbina a gás. O aquecimento adiabático e os processos de arrefecimento ocorrem normalmente devido às alterações na pressão de um gás. Isto pode ser quantificado utilizando a lei dos gases ideais. Adiabático tem origem no grego adiabatos, "impenetrável"; diz-se do sistema que está isolado de quaisquer trocas de calor ou de matéria com o meio externo. Formalismo[editar | editar código-fonte]A equação matemática que descreve um processo adiabático de um gás é dada por: onde é a pressão do gás, o volume e a razão entre os calores específicos molar a pressão constante () e a volume constante (). Para um gás ideal monoatômico, , e para um gás ideal diatômico com suas moléculas girando. Quando o gás passa de um estado inicial para um estado final , podemos escrever a equação acima na forma: Para escrever a equação de um processo adiabático em termos de e , usamos a pressão em relação a equação dos gases ideais, obtendo Como e são constantes, podemos escrever esta equação na forma Quando o gás passa de um estado inicial para um estado final , também podemos escrever a equação acima na forma Trabalho[editar | editar código-fonte]A definição de uma transformação adiabática é que não há transferência de calor, . De acordo com a primeira lei da termodinâmica: , com temos: Onde: Qualquer trabalho feito tem de ser feito através da variação de energia interna , uma vez que o gás não recebe e nem cede calor do/para o meio externo. Para um gás ideal monoatômico temos o trabalho definido como: , uma vez que para um gás ideal monoatômico. Para um gás ideal diatômico que tenha suas moléculas girando temos: , uma vez que para um gás ideal diatômico com suas moléculas girando. Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
Bibliografia[editar | editar código-fonte]
O que varia em uma transformação adiabática?Durante uma transformação adiabática, os gases podem sofrer variações de temperatura, por exemplo, ao apertarmos um spray aerosol, o gás que está confinado em alta pressão é expelido em alta velocidade. Sua temperatura, então, cai bastante em virtude da enorme queda de pressão que o gás sofre ao deixar seu recipiente.
O que acontece com a pressão volume e temperatura durante uma transformação adiabática?No estudo da Termologia chamamos de transformações adiabáticas aquelas transformações gasosas onde não há troca de calor com o meio externo. Sendo assim, na transformação adiabática o calor é zero. podemos dizer que se o volume aumentar e a temperatura do gás diminuir, necessariamente a pressão do gás também diminuirá.
Como se modificam o volume a temperatura e a pressão do gás no processo adiabático em questão?A expansão do gás ideal em uma transformação adiabática não apresenta troca de calor. Portanto, Q = 0. Ao realizar uma expansão, o gás aumenta seu volume e realiza um trabalho positivo, utilizando a energia interna do sistema para aumentar o volume, não havendo troca de calor com o meio externo.
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Em uma transformação adiabática varia o volume a pressão e a temperatura
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