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.
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:
Onde:
-
é a variação da energia interna do sistema. -
é o calor transferido para o sistema. -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 4
Em um processo adiabático, como não há transferência de calor (
), a equação fica:
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
, então . 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
. Mas, em um processo adiabático, e , então isso não é correto.
c) A energia interna do sistema permanece constante;
- Isso seria verdadeiro apenas se
, mas em um processo adiabático, geralmente há trabalho realizado, então .
d) A quantidade de calor transferida para o sistema é igual ao trabalho realizado pelo sistema;
- Novamente,
, então isso não pode ser igual a a menos que , 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.