Dissertativa 24 - Física - ITA 2003

A figura mostra um recipiente, com êmbolo, contendo um volume inicial ${\mathbf{V}}_{\mathbf{i}}$ de gás ideal, inicialmente sob uma pressão ${\mathbf{P}}_{\mathbf{i}}$ igual à pressão atmosférica, ${\mathbf{P}}_{\mathbf{at}}$. Uma mola não deformada é fixada no êmbolo e num anteparo fixo. Em seguida, de algum modo é fornecida ao gás uma certa quantidade de calor Q. Sabendo que a energia interna do gás é U = (3/2) PV, a constante da mola é k e a área da seção transversal do recipiente é A, determine a variação do cumprimento da mola em função dos parâmetros intervenientes. Despreze os atritos e considere o êmbolo sem massa, bem como sendo adiabáticas as paredes que confinam o gás.