Se entendi corretamente; quando calculamos o trabalho realizado por um sistema ou no sistema, podemos usar pressão externa. Isso ocorre porque essa pressão permanecerá constante em comparação com a pressão interna que mudará durante o processo – portanto, o cálculo será mais fácil. Isso está correto?
Qual será a diferença entre os diagramas (V, p) e (V, Pex)? Eu acho que a diferença é que o diagrama (V, P) terá um gráfico curvo enquanto o (V, Pex) terá um gráfico reto horizontal. Isso está correto?
Comentários
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Resposta
Se a pressão externa for constante, você obterá um gráfico reto paralelo ao eixo V no pV -diagrama. Sim, a pressão externa é constante se estiver relacionada à pressão atmosférica.
A pressão interna fornecerá um gráfico curvo no diagrama p-V. A área entre este gráfico curvo e o outro gráfico no diagrama pV fornecerá o trabalho que é feito no sistema.
Resposta
Considere o caso de um bloco se movendo em uma superfície sem atrito com uma força $ \ mathbf F $ agindo sobre ele para um deslocamento $ \ mathbf d $ então o trabalho realizado pela força externa é $ W = \ mathbf F \ cdot \ mathbf d $ . Agora você pode perguntar por que não consideramos a força interna para isso? A razão é que ambos representam a mesma troca de energia, ou seja, do empurrador para o bloco.
Agora, considere o caso de uma força empurrando um pistão que, por sua vez, está empurrando um gás. Aqui você pode ver que para cada instância (exceto o estado de equilíbrio) $ P_ {ext} = P_ {int} + \ Delta P $ ou seja, eles não formam um par de reação de ação e a menos que o pistão esteja em repouso no início e no final desta $ \ Delta P $ dissipa parte dessa energia. Portanto, para descobrir o trabalho realizado no sistema pela força externa, consideramos $ \ int P_ {ext} \ cdot dV $ e não $ \ int P_ {int} \ cdot dV $ .