Um gás ideal tem uma pressão inicial de 3 atm e um volume inicial de
. A tabela ao lado mostra a pressão final em atm e o volume final em
em cinco processos. Marque a opção que apresenta os processos que começam e terminam na mesma isoterma.
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12 | 6 | 5 | 4 | 1 | |
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1 | 2 | 7 | 3 | 12 |
a)
b)
c)
d)
e)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem um gás ideal com pressão inicial de 3 atm e volume inicial de 4 m³. Depois ele lista cinco “processos” (a, b, c, d e e), cada um com uma pressão e volume finais diferentes, e pede quais processos começam e terminam na mesma isoterma.
Conteúdo: lei dos gases ideais (PV = nRT).
O que vamos usar: para uma transformação isoterma, a temperatura T não muda, logo o produto P·V também não muda (já que nR é constante).
Conteúdo: lei dos gases ideais (PV = nRT).
O que vamos usar: para uma transformação isoterma, a temperatura T não muda, logo o produto P·V também não muda (já que nR é constante).
Passo 2
Vamos primeiro calcular o produto inicial P₁·V₁.
P₁ = 3 atm,
V₁ = 4 m³,
logo
P₁ = 3 atm,
V₁ = 4 m³,
logo
Esse valor 12 é a “assinatura” da nossa isoterma.
Passo 3
Agora, para cada processo (a, b, c, d, e), calculamos P₂·V₂ e comparamos com 12. Se bater 12, a transformação é isoterma.
- Processo a: P₂ = 12 atm, V₂ = 1 m³
- Processo b: P₂ = 6 atm, V₂ = 2 m³
- Processo c: P₂ = 5 atm, V₂ = 7 m³
- Processo d: P₂ = 4 atm, V₂ = 3 m³
- Processo e: P₂ = 1 atm, V₂ = 12 m³
Passo 4
Os únicos que dão
são os processos a, b, d e e. Esses são os que mantêm a mesma temperatura inicial (ou seja, estão na mesma isoterma).
Resposta
a) a, b, d, e