Quando um gás ideal sofre um processo adiabático:
a) nenhum trabalho é realizado pelo sistema;
b) a quantidade de calor transferida para o sistema é igual à variação da energia interna do sistema;
c) a energia interna do sistema permanece constante:
d) a quantidade de calor transferida para o sistema é igual ao trabalho realizado pelo sistema;
e) não há transferência de calor para o sistema.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado está falando sobre o que acontece quando um gás ideal passa por um processo adiabático. Isso faz parte da termodinâmica, que estuda as relações entre calor, trabalho e energia. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é um processo adiabático e como ele afeta a energia interna e a transferência de calor do sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um processo adiabático. Um processo adiabático é aquele em que não há troca de calor entre o sistema (no caso, o gás ideal) e o ambiente. Isso significa que toda a energia que entra ou sai do sistema é na forma de trabalho.

Passo 3

Agora, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica, que diz:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna do sistema.
  • Q é o calor transferido para o sistema.
  • W é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 4

Em um processo adiabático, como não há transferência de calor ( Q = 0), a equação fica:
De
Isso significa que a variação da energia interna é igual ao trabalho realizado pelo sistema, mas com sinal oposto.

Passo 5

Agora, vamos analisar cada alternativa:
a) Nenhum trabalho é realizado pelo sistema;
  • Se W = 0, então De. Isso só aconteceria se não houvesse mudança na energia interna, o que não é necessariamente verdade em um processo adiabático.
b) A quantidade de calor transferida para o sistema é igual à variação da energia interna do sistema;
  • Aqui, está afirmando que Q = De. Mas, em um processo adiabático, Q = 0 e De, então isso não é correto.
c) A energia interna do sistema permanece constante;
  • Isso seria verdadeiro apenas se W = 0, mas em um processo adiabático, geralmente há trabalho realizado, então De.
d) A quantidade de calor transferida para o sistema é igual ao trabalho realizado pelo sistema;
  • Novamente, Q = 0, então isso não pode ser igual a W a menos que W = 0, o que não é o caso geral.
e) Não há transferência de calor para o sistema.
  • Correto! Essa é a definição de um processo adiabático.

Resposta

A alternativa correta é a e) não há transferência de calor para o sistema.

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