(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Física

Um cientista está realizando experimentos com um sistema térmico no laboratório e deseja criar um protótipo sustentável. Utiliza-se um gás ideal contido em um cilindro com êmbolo móvel em condições iniciais P1=2 atm, V1=10 L e T1=300 K. Para testar as consequências de suas intervenções, ele opta por realizar duas etapas: (a) Aquece o gás mantendo o volume constante até dobrar sua pressão, e (b) Expande o gás isotermicamente até que seu volume seja o triplo do volume inicial. Considerando a primeira lei da termodinâmica e com base nas condições iniciais dadas, responda as seguintes perguntas: 1. Qual o trabalho realizado pelo gás na transformação (a)? 2. Determine a temperatura final T2 ao final da transformação (a) e a pressão final P3 ao final da transformação (b). 3. Calcule o trabalho total realizado pelo sistema no processo completo.