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Rio de Janeiro UFRJ 2002.1 Questão: 7 Física Geral 

Um gás ideal em equilíbrio termodinâmico está armazenado em um tubo cilíndrico fino de altura L=10,0 cm e área transversal A =1,0 cm2, provido de um êmbolo móvel perfeitamente ajustado às paredes do tubo. Suponha que a massa do conjunto móvel composto por êmbolo, haste e suporte seja desprezível e, portanto, a pressão no interior do tubo seja inicialmente igual à pressão atmosférica,
pa=1,0 x 105 N/m2. Uma massa m =0,50 kg é então colocada sobre o suporte (veja a figura). Sob ação do peso da massa m, o êmbolo desce uma altura x, em que o gás volta a atingir o equilíbrio termodinâmico com a mesma temperatura do estado inicial. Suponha que a aceleração da gravidade seja g = 10 m/s2.


Calcule o valor de x.

A pressão final do gás deve compensar a pressão externa e o acréscimo de pressão devido ao peso adicional.



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