QUESTÃO 23
Com relação ao processo isocórico, é correto afirmar que:
(A) o volume permanece constante e podem ocorrer as interações trabalho e calor.
(B) a energia interna térmica permanece constante e pode ocorrer apenas a interação calor.
(C) o volume permanece constante e pode ocorrer apenas a interação trabalho.
(D) a energia interna térmica permanece constante e podem ocorrer as interações trabalho e calor.
(A) o volume permanece constante e podem ocorrer as interações trabalho e calor.
(B) a energia interna térmica permanece constante e pode ocorrer apenas a interação calor.
(C) o volume permanece constante e pode ocorrer apenas a interação trabalho.
(D) a energia interna térmica permanece constante e podem ocorrer as interações trabalho e calor.
Passo 1
O enunciado pergunta sobre as características de um processo isocórico (isto é, de volume constante). O conteúdo de termodinâmica que vamos usar inclui a definição de trabalho de pressão–volume e a primeira lei da termodinâmica.
Passo 2
Em termodinâmica, o trabalho de pressão–volume é dado por
Se o volume é constante (processo isocórico), então
e logo
Passo 3
A primeira lei da termodinâmica para um sistema fechado é
onde
é a variação de energia interna,
é o calor trocado e
é o trabalho realizado pelo sistema. Como em isocórico
, fica
Ou seja, todo calor trocado modifica diretamente a energia interna; não há trabalho de pressão–volume.
Passo 4
De
concluímos que, no isocórico, pode ocorrer troca de calor
e a energia interna \emph{não} permanece constante (varia com o calor). Além disso, não ocorre trabalho de pressão–volume
.
Passo 5
Analisando as alternativas:
(A) diz “volume constante e podem ocorrer trabalho e calor” – incorreto, pois em isocórico .
(B) diz “energia interna constante e pode ocorrer apenas calor” – incorreto, pois .
(C) diz “volume constante e pode ocorrer apenas trabalho” – incorreto, pois em isocórico o trabalho é nulo.
(D) diz “energia interna constante e podem ocorrer trabalho e calor” – incorreto em todos os pontos.
(A) diz “volume constante e podem ocorrer trabalho e calor” – incorreto, pois em isocórico
(B) diz “energia interna constante e pode ocorrer apenas calor” – incorreto, pois
(C) diz “volume constante e pode ocorrer apenas trabalho” – incorreto, pois em isocórico o trabalho é nulo.
(D) diz “energia interna constante e podem ocorrer trabalho e calor” – incorreto em todos os pontos.
Resposta
Nenhuma das alternativas apresentadas está correta.