Questão 11. Certa quantidade de gás ideal é aquecida de dois modos diferentes, de forma que sua temperatura aumenta na mesma quantidade, a partir da mesma temperatura inicial. Faz-se esse aquecimento, uma vez mantendo constante o volume do gás, e outra mantendo a pressão constante. Baseando-se nessas informações, é possível concluir que:
A) nos dois casos forneceu-se a mesma quantidade de calor ao gás.
B) no segundo aquecimento, não houve realização de trabalho.
C) no segundo aquecimento, todo o calor fornecido ao gás foi transformado em energia térmica.
D) o aumento da energia térmica do gás foi o mesmo nos dois casos.
E) o trabalho realizado no primeiro caso foi maior que no segundo.
A) nos dois casos forneceu-se a mesma quantidade de calor ao gás.
B) no segundo aquecimento, não houve realização de trabalho.
C) no segundo aquecimento, todo o calor fornecido ao gás foi transformado em energia térmica.
D) o aumento da energia térmica do gás foi o mesmo nos dois casos.
E) o trabalho realizado no primeiro caso foi maior que no segundo.
Passo 1
O enunciado descreve o aquecimento de uma certa massa de gás ideal pela mesma variação de temperatura
em dois processos: isocórico (volume constante) e isobárico (pressão constante). Vamos usar a primeira lei da termodinâmica e as capacidades caloríficas
e
para gás ideal.
Passo 2
A primeira lei da termodinâmica diz
No processo isocórico temos
, pois o volume não varia. Logo
Passo 3
No processo isobárico o gás realiza trabalho
e a variação da energia interna continua sendo
Assim o calor fornecido é
Passo 4
Analisando as afirmações:
A) , logo é falsa.
B) , logo é falsa.
C) Parte do calor em isobárico vira trabalho, não toda energia vira interna, logo é falsa.
D) , logo é verdadeira.
E) , logo é falsa.
A)
B)
C) Parte do calor em isobárico vira trabalho, não toda energia vira interna, logo é falsa.
D)
E)
Resposta
D