02 - Um gás ideal sofre uma transformação isobárica, a seguir sofre uma transforma ção isométrica e finalmente uma transformação isocórica. (a) Em qual destes pro cessos a variação da energia interna é nula? (b) Em qual destes processos o gás não realiza trabalho sobre o exterior? Justifique as respostas

Passo 1

O enunciado diz que um gás ideal sofre uma transformação isobárica, depois isotérmica e finalmente isocórica. Preciso responder:
(a) em qual desses processos \Delta U=0?
(b) em qual desses processos W=0?
Para isso, vou usar as relações de um gás ideal:
\Delta U = n\,C_V\,\Delta T
e
W = \int_{V_i}^{V_f}P\,dV.

Passo 2

Sabemos que a energia interna de um gás ideal depende apenas da temperatura. Logo,
\Delta U = n\,C_V\,\Delta T.
Se a temperatura não varia \Delta T=0, então \Delta U=0.

Passo 3

Na transformação isotérmica o gás mantém a temperatura constante \Delta T=0, portanto
\Delta U = 0
exatamente nesse processo.

Passo 4

O trabalho realizado pelo gás é dado por
W = \int_{V_i}^{V_f}P\,dV.
Se o volume não muda V_f - V_i=0, então o integral é zero e não há trabalho. Isso ocorre na transformação isocórica.

Resposta

(a) A variação da energia interna é nula no processo isotérmico.
(b) O gás não realiza trabalho no processo isocórico.

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