(FUNCERN/IFRN, Edital 05/2014) Entre os itens a seguir, indique a opção que melhor representa um exemplo de transformação adiabática.
(a) O lento movimento do êmbolo de uma seringa fechada, quando aquecemos o gás dentro dela.
(b) A redução de temperatura ao soprarmos o ar (resultado da respiração) pela boca quase fechada.
(c) A compressão lenta do gás de uma seringa fechada, quando pressionamos o êmbolo.
(d) O aquecimento do ar ambiente em um banheiro, devido à água quente que escorre pelo chuveiro.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos, entre quatro situações, qual delas é um exemplo de transformação adiabática. O conteúdo envolve noções de termodinâmica, em particular o conceito de processo adiabático, onde não há troca de calor entre o sistema e o ambiente.

Passo 2

Uma transformação é dita adiabática quando a quantidade de calor trocada com a vizinhança é nula, ou seja,
\delta Q = 0.
Nesse tipo de processo o sistema pode sofrer variação de pressão e temperatura, mas não recebe nem cede calor.

Passo 3

Analisando cada opção:
(a) “O lento movimento do êmbolo de uma seringa fechada, quando aquecemos o gás dentro dela.” — há aquecimento externo, logo há troca de calor; não é adiabático.
(b) “A redução de temperatura ao soprarmos o ar (resultado da respiração) pela boca quase fechada.” — o ar expande rapidamente ao passar pela pequena abertura, não há tempo nem via eficaz de troca de calor com o ambiente; caracteriza uma expansão adiabática (efeito Joule–Thomson).
(c) “A compressão lenta do gás de uma seringa fechada, quando pressionamos o êmbolo.” — sendo lenta, permite trocas de calor com o ambiente, aproximando-se de isotérmico; não é adiabático.
(d) “O aquecimento do ar ambiente em um banheiro, devido à água quente que escorre pelo chuveiro.” — claramente há transferência de calor da água para o ar; não é adiabático.

Passo 4

Das quatro situações, somente a opção (b) descreve uma expansão rápida sem troca de calor com o ambiente, caracterizando processo adiabático.

Resposta

(b) A redução de temperatura ao soprarmos o ar (resultado da respiração) pela boca quase fechada.

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