Um cilindro, contendo certa massa de gás perfeito, tem um...

Q2448333

Física Dinâmica

Ano: 2022

Banca: Diretoria de Ensino da Aeronáutica - DIRENS Aeronautica

Prova: DIRENS - Aeronáutica - Aeronáutica - Oficiais de Infantaria - 2022

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = $\frac{3}{2}$

• cos 60º = sen 30º = $\frac{1}{2}$

• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)

• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g

• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC

• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³

• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³

Um cilindro, contendo certa massa de gás perfeito, tem um pistão que está ligado a uma mola ideal. Ao fornecer certa quantidade de calor Q, para esse sistema termodinâmico, observa-se uma expansão do gás com a consequente deformação da mola ∆x, conforme indica figura a seguir.

Imagem associada para resolução da questão

Em outro momento, para as mesmas condições iniciais anteriores, ao se fornecer o dobro da quantidade de calor 2Q, a esse sistema, observa-se que a mola sofre uma deformação duas vezes maior, 2∆x.

Considerando que nas duas expansões o sistema tenha sofrido a mesma variação de energia interna e que não houve atrito entre o pistão e o cilindro, pode-se afirmar que a constante elástica da mola vale

$\frac{2 Q}{∆ x}$

$\frac{3 Q}{∆ x ^{2}}$

$\frac{2 Q}{3 ∆ x ^{2}}$

$\frac{4 Q}{∆ x}$

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