( 0,2 ponto) Não há alteração na energia interna de um gás ideal submetido a um processo isotérmico, pois a energia interna depende apenas da temperatura. Portanto, é correto dizer que um processo isotérmico é o mesmo que um processo adiabático para um gás ideal? Explique sua resposta.
Passo 1
O enunciado afirma que, para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura, logo em um processo isotérmico temos
e portanto
. Pergunta-se se, por isso, um processo isotérmico seria o mesmo que um processo adiabático. O conteúdo aqui é termodinâmica, mais especificamente a primeira lei e as definições de processos isotérmico e adiabático.
Passo 2
A primeira lei da termodinâmica diz:
onde
é a variação da energia interna,
o calor recebido pelo sistema e
o trabalho realizado pelo sistema. Para um gás ideal vale também
com
o número de mols e
o calor específico a volume constante.
Passo 3
No processo isotérmico temos
, logo
e da primeira lei segue
Já no processo adiabático define-se
, de modo que
o que implica
sempre que
. Portanto um processo isotérmico (onde há troca de calor igual ao trabalho) não é o mesmo que um processo adiabático (onde não há troca de calor).
Resposta
Não. Um processo isotérmico mantém
mas permite
, enquanto o adiabático impõe
e, se houver trabalho, força
(e portanto
) a mudar.