h) O que é um processo adiabático? Nestes processos, é possível ocorrer variação de temperatura? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta o que é um processo adiabático e se nesses processos pode ocorrer variação de temperatura. O conteúdo envolve termodinâmica, em particular a primeira lei e a relação entre energia interna e temperatura.

Passo 2

Definimos um processo adiabático como aquele em que não há troca de calor entre o sistema e o ambiente. Em outras palavras, durante o processo vale
Q = 0,
onde Q é o calor trocado.

Passo 3

Aplicando a primeira lei da termodinâmica, temos
De<a U = Q - W,
onde De<a U é a variação da energia interna e W é o trabalho realizado pelo sistema. Como Q=0, resulta
De<a U = -,W

Passo 4

Para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura, tipicamente
U = n,cv,T,
onde n é o número de mols, cv o calor específico a volume constante e T a temperatura. Logo, se De<a U neq 0, então T também varia.

Resposta

Um processo adiabático é aquele sem transferência de calor ( Q=0). Nesse caso a energia interna muda exclusivamente pelo trabalho, e como para um gás ideal U depende de T, ocorre sim variação de temperatura: ao expandir o gás faz trabalho sobre o ambiente e T cai; ao comprimir o gás recebe trabalho e T sobe.

Exercícios relacionados