Assinale as afirmativas corretas e justifique as incorretas.
A) A variação de entalpia é igual ao calor fornecido ao sistema, a pressão constante desde que o sistema não efetue trabalho além da expansão).
B) A variação de energia interna é igual ao calor realizado pelo sistema quando o volume for constante.
C) O coeficiente angular de uma curva de entalpia contra a temperatura, a pressão constante, é a capacidade calorífica a pressão constante.
D) O trabalho efetuado em uma expansão adiabática de um gás perfeito é proporcional à diferença de volume entre os estados final e inicial.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações sobre termodinâmica de gases ideais envolvendo variações de entalpia \Delta H, energia interna \Delta U, capacidade calorífica e trabalho em processo adiabático. Vamos usar os seguintes conceitos:
1. Definição de entalpia H = U + pV e, em transformação a pressão constante sem trabalho não-PV, vale \Delta H = q_p.
2. Primeira lei da termodinâmica \Delta U = q + w. Em volume constante, w_{PV}=0, logo \Delta U = q_v.
3. Capacidade calorífica a pressão constante
C_p = \Bigl(\frac{\mathrm dH}{\mathrm dT}\Bigr)_p.
4. Trabalho em adiabática reversível de gás ideal
w = \int_{V_i}^{V_f} p\,\mathrm dV com pV^\gamma= constante, resultando em uma relação não‐linear com \Delta V.

Passo 2

A) “A variação de entalpia é igual ao calor fornecido ao sistema, a pressão constante desde que o sistema não efetue trabalho além da expansão.”
Como em processo a pressão constante sem trabalho não-PV temos
\Delta H = q_p,
essa afirmação está correta.

Passo 3

B) “A variação de energia interna é igual ao calor realizado pelo sistema quando o volume for constante.”
Em volume constante w_{PV}=0, de modo que
\Delta U = q_v.
Portanto, a afirmação está correta (considerando “calor realizado pelo sistema” como calor trocado a favor do sistema).

Passo 4

C) “O coeficiente angular de uma curva de entalpia contra a temperatura, a pressão constante, é a capacidade calorífica a pressão constante.”
Pela definição de capacidade calorífica a pressão constante, temos
C_p = \Bigl(\frac{\mathrm dH}{\mathrm dT}\Bigr)_p.
Logo, essa afirmação está correta.

Passo 5

D) “O trabalho efetuado em uma expansão adiabática de um gás perfeito é proporcional à diferença de volume entre os estados final e inicial.”
Num processo adiabático reversível de gás ideal,
w = \int_{V_i}^{V_f} p\,\mathrm dV \quad\text{com}\quad pV^\gamma = \text{constante},
essa integral não gera uma relação linear em \Delta V = V_f - V_i. Portanto, a afirmação é incorreta.

Resposta

As afirmativas corretas são A, B e C. A afirmativa D está incorreta porque o trabalho adiabático de um gás ideal não é simplesmente proporcional a \Delta V.

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