Ano 2023avancado#ime#cfg#fase1#objetiva#2023#fisica#engenharia

Sobre o tema

Esta questão aborda o comportamento de gases ideais sob transformações isobáricas, um conceito fundamental da termodinâmica. Em um processo isobárico, a pressão do gás permanece constante, enquanto seu volume e temperatura variam de acordo com a lei de Charles: V/T = constante. A questão envolve dois gases separados por um êmbolo móvel, que se ajusta para manter o equilíbrio das pressões. Ao aquecer um gás e resfriar o outro, o êmbolo se desloca até que as pressões se igualem novamente. O problema testa a aplicação da lei dos gases ideais e a relação entre variação de volume e deslocamento de um pistão de área S. É comum em concursos militares e de engenharia, exigindo domínio das leis dos gases e capacidade de raciocínio sobre sistemas termodinâmicos.

Tópicos relacionados

  • Lei dos gases ideais
  • Transformação isobárica
  • Lei de Charles
  • Equilíbrio de pressão com pistão
  • Conversão Celsius para Kelvin

Enunciado

: 0,25

Dois gases perfeitos, G1 e G2, est�o contidos em recipientes r�gidos, separados por um �mbolo

que se move sem atrito por um tubo longo de �rea de se��o transversal S, conforme a figura.
Cada um dos gases possui volume inicial V , a uma temperatura de 27 �C. Considere a seguinte

transforma��o isob�rica do conjunto: a temperatura de G1 aumenta 100 �C e a de G2 diminui 100 �C.

A express�o que representa o deslocamento x do �mbolo at� o novo ponto de equil�brio �:

(A) 2V /(3S) (B) 3V /(2S) (C) V /(2S) (D) V /(3S) (E) V /(6S)

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Perguntas frequentes

O que é uma transformação isobárica?

É uma transformação termodinâmica em que a pressão do gás permanece constante. Nesse processo, o volume e a temperatura do gás variam de forma diretamente proporcional, conforme a lei de Charles.

Como converter temperaturas de Celsius para Kelvin?

Para converter Celsius para Kelvin, basta adicionar 273 à temperatura em Celsius. Por exemplo, 27°C equivale a 300 K.

Qual a relação entre deslocamento do pistão e variação de volume?

Se o pistão tem área transversal S e se desloca de uma distância x, a variação de volume em um dos lados é ΔV = S·x. O sinal depende do sentido do movimento.