Um reservatório rígido possui volume de 4m³ e contém em seu interior 4,5 kg de ar. A pressão inicial dentro desse reservatório é igual a 200000 Pa. O reservatório é então aquecido até que a pressão interna seja de 250000 Pa. A variação da energia interna específica do ar nesse processo é de 8000J/kg. Desprezando-se as variações de energia cinética e potencial, determinar o trabalho realizado no processo. Dados: Rar = 287 J/(kg.K), π = 3,14.

Alternativa D - 0 J

Introdução

O problema envolve um reservatório rígido, o que significa que seu volume é constante. Para determinar o trabalho realizado no processo, é necessário analisar as condições do sistema.

Desenvolvimento

O trabalho realizado por um gás em um processo termodinâmico está relacionado à variação de volume: W = P \Delta V. Como o reservatório é rígido, o volume V não se altera (\Delta V = 0). Portanto, o trabalho W é nulo.

Análise

• Condição de volume constante: Em um reservatório rígido, a variação de volume \Delta V é zero.
• Trabalho realizado: Como W = P \Delta V, com \Delta V = 0, o trabalho W é zero, independentemente das variações de pressão ou energia interna.

Conclusão

Mesmo que haja uma variação de pressão e energia interna, a ausência de variação de volume em um reservatório rígido implica que o trabalho realizado é nulo.

Alternativa D.