Mantendo uma estreita abertura em sua boca, assopre com vigor sua mão agora! Viu? Você produziu uma transformação adiabática! Nela, o ar que você expeliu sofreu uma violenta expansão, durante a qual:
a) o trabalho realizado correspondeu à diminuição da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo;
b) o trabalho realizado correspondeu ao aumento da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo;
c) o trabalho realizado correspondeu ao aumento da quantidade de calor trocado por esse ar com o meio, por não ocorrer variação da sua energia interna;
d) não houve realização de trabalho, uma vez que o ar não absorveu calor do meio e não sofreu variação de energia interna;

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Ela fala sobre uma transformação adiabática, que ocorreu quando você assoprou com força e expandiu o ar rapidamente sem trocar calor com o ambiente. Precisamos entender o que acontece com a energia interna e o trabalho realizado nesse processo. Para resolver isso, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica, que relaciona essas grandezas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma transformação adiabática. Isso significa que não há transferência de calor entre o sistema (o ar que você expeliu) e o ambiente. Ou seja, .

Passo 3

A primeira lei da termodinâmica é dada por:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna.
  • é o calor trocado.
  • é o trabalho realizado pelo sistema.
Como no caso da transformação adiabática , a equação fica:

Passo 4

Da equação , vemos que a variação da energia interna depende do trabalho realizado. Se o trabalho for positivo (sistema realizando trabalho sobre o ambiente), então será negativo, ou seja, a energia interna diminui.

Passo 5

Na situação descrita, o ar está expandindo rapidamente, realizando trabalho ao empurrar contra a resistência do ar e do ambiente. Portanto, , o que implica . Isso significa que a energia interna do ar diminui durante a expansão adiabática.

Resposta

A alternativa correta é a a) o trabalho realizado correspondeu à diminuição da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo.

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