O documento propõe dois exercícios sobre transformações de gases ideais. O primeiro exercício trata de uma expansão e compressão cíclicas de um gás contra pressões constantes, calculando a massa máxima elevada e mínima necessária. O segundo exercício analisa a expansão em dois estágios de um mol de gás, expressando o trabalho em função das variáveis e encontrando o valor de pressão que maximiza o trabalho.

1. EXERCÍCIO PROPOSTO 01:
a) Um gás ideal sofre uma expansão num único estágio contra uma pressão
constante de até T, p1, V1 a T, p2, V2. Qual é a maior massa M que pode ser
elevada até uma altura h nesta expansão?
b) O sistema em a) é restaurado ao seu estado inicial por uma compressão num
único estágio. Qual é a menor massa M’ que precisa cair através da altura h
para restaurar o sistema?
c) Qual é a massa global que sofreu uma queda através da altura h na
transformação cíclica em a) e b)?
d) Se h = 10 cm, p1 = 10 atm, p2 = 5 atm, T = 300 K e estiver envolvido um mol
de um gás, calcule os valores numéricos das quantidades pedidas em a) e b).
EXERCÍCIO PROPOSTO 02:
Um mol de um gás ideal é expandido de T, p1, V1 a T, p2, V2 em dois estágios:
Pressão oposta Variação de volume
Primeiro estágio P’(constante) V1 a V’
Segundo estágio P2(constante) V’ a V2
Sabe-se que o ponto P’, V’ cai na isoterma à temperatura T.
a) Formule a expressão para o trabalho produzido nesta expansão em termos de
T, p1, p2 e P’.
b) Para que o valor de P’ este trabalho de expansão será máximo? Qual é o
valor do trabalho máximo produzido?