Questões de Física para Concurso
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A figura precedente mostra o diagrama P - V, que descreve o ciclo termodinâmico de um motor. A substância de trabalho é um gás ideal simples constituído por moléculas com grau de liberdade g. Os processos AB e CD são processos isotérmicos de expansão e contração respectivamente. O fator de aumento proporcional da pressão 4 e de aumento proporcional do volume 5 são ambos maiores do que 1.
Considerando essas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo gás neste ciclo será dado por
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A figura anterior mostra um êmbolo preso que mantém um gás ideal confinado em um pequeno volume V0 de um recipiente cilíndrico muito longo e com paredes adiabáticas. A parte do cilindro não ocupada pelo gás é um vácuo. O gás confinado está em equilíbrio termodinâmico com uma pressão P0 e tem coeficiente adiabático dado por y. Em certo instante, o êmbolo (de área A) é liberado e pode deslocar-se livremente sem atrito ao longo do cilindro, então, o gás se expande, empurrando o êmbolo. Essa expansão é dada por um processo quase-estático adiabático. Nessa situação, quando o gás tiver expandido até um certo volume V > V0, com menor que o volume total do cilindro, teremos que a força resultante sobre o êmbolo será dada por
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Um recipiente cilíndrico de altura H e densidade p é colocado verticalmente em repouso sobre a superfície de um líquido com densidade pliq, de tal modo que a base do cilindro fica em contato com o líquido, conforme a figura anteriormente apresentada. Nesse caso, se atuarem sobre o cilindro apenas a força peso e o empuxo, então a condição para que o cilindro afunde completamente na direção vertical e não volte mais a superfície será dada por
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Considere que n moles de um gás ideal, com calor específico molar a volume constante dado por CV sofra um processo de expansão de um volume V1 para um volume maior V2, descrito no diagrama p - V mostrado na figura precedente (no processo considerado, a pressão é linearmente proporcional ao volume).
Com base nessas informações, considerando que R seja a constante universal dos gases, a variação de entropia SB - SA nesse processo é