Você coloca uma quantidade de gás em um cilindro metálico que possui um pistão móvel em uma extremidade. Nenhum gás vaza do cilindro enquanto o pistão se move. A força externa aplicada ao pistão pode ser variada para alterar a pressão do gás enquanto você move o pistão para alterar seu volume. Um manómetro de pressão preso à parede interior do cilindro mede a pressão do gás, e você pode calcular o volume por uma medição da posição do pistão no cilindro.
Você começa com uma pressão de 1,0 atm e um volume de gás de 3,0 L. Mantendo a pressão constante, você aumenta o volume para 5,0 L. Depois, mantendo o volume constante em 5,0 L, você aumenta a pressão para 3,0 atm. Em seguida, diminui a pressão linearmente em função do volume até que o volume seja 3,0 L e a pressão seja 2,0 atm. Por fim, você mantém o volume constante a 3,0 L e diminui a pressão para 1,0 atm, retomando o gás à sua pressão e volume iniciais. As paredes do cilindro são bons condutores de calor, e você fornece as fontes de calor exigidas e os destinos de calor de modo que possam ocorrer as transferências de calor necessárias. Nessas pressões relativamente altas, você suspeita que a equação do gás ideal não se aplique com muita precisão. Você não sabe qual gás se encontra no cilindro ou se ele é monoatômico, diatômico ou poliatômico. (a) Desenhe o ciclo no plano PV. (b) Qual é a transferência de calor resultante para o gás durante esse ciclo? Existe transferência de calor para dentro ou para fora do gás?
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