A respeito da primeira lei da Termodinâmica, marque a alternativa incorreta:
a) Em uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula.
b) A primeira lei da Termodinâmica trata da conservação da energia.
c) Em uma transformação isocórica, não haverá realização de trabalho.
d) Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado pelo gás quando a variação da energia interna é positiva.
e) A primeira lei da Termodinâmica diz que o calor fornecido a um gás é igual à soma do trabalho realizado pelo gás e a sua variação da energia interna.
a) Em uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula.
b) A primeira lei da Termodinâmica trata da conservação da energia.
c) Em uma transformação isocórica, não haverá realização de trabalho.
d) Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado pelo gás quando a variação da energia interna é positiva.
e) A primeira lei da Termodinâmica diz que o calor fornecido a um gás é igual à soma do trabalho realizado pelo gás e a sua variação da energia interna.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede. É uma questão de primeira lei da Termodinâmica: ele dá cinco afirmativas (a, b, c, d, e) e pede pra marcar a que está errada. O conteúdo é Termodinâmica (primeira lei), onde a gente vai precisar entender bem a relação entre calor (Q), trabalho (W) e variação da energia interna (ΔU).
Passo 2
Primeiro, a teoria básica: a primeira lei diz que
ou, em outra forma equivalente,
Aqui:
- ΔU é a variação da energia interna do gás.
- Q é o calor fornecido ao gás (positivo se entra calor).
- W é o trabalho realizado pelo gás (positivo se o gás expande e faz trabalho no meio).
Passo 3
Vamos checar as alternativas que são verdades conhecidas:
a) Transformação isotérmica (temperatura constante) num gás ideal → ΔU = 0. Verdadeiro.
b) A primeira lei trata da conservação de energia (calor vira trabalho e/ou muda energia interna). Verdadeiro.
c) Transformação isocórica (volume constante) → o gás não se expande nem comprime, então W = 0. Verdadeiro.
e) A forma é exatamente o enunciado clássico da primeira lei. Verdadeiro.
a) Transformação isotérmica (temperatura constante) num gás ideal → ΔU = 0. Verdadeiro.
b) A primeira lei trata da conservação de energia (calor vira trabalho e/ou muda energia interna). Verdadeiro.
c) Transformação isocórica (volume constante) → o gás não se expande nem comprime, então W = 0. Verdadeiro.
e) A forma
Passo 4
Sobrou a alternativa d):
“Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado pelo gás quando a variação da energia interna é positiva.”
Numa adiabática, Q = 0, então ΔU = –W, ou W = –ΔU.
“Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado pelo gás quando a variação da energia interna é positiva.”
Numa adiabática, Q = 0, então ΔU = –W, ou W = –ΔU.
- Se ΔU for positiva, então W = –(positivo) = negativo. Trabalho negativo significa que o trabalho foi feito sobre o gás (não que o gás realizou o trabalho).
Portanto dizer que “o trabalho é realizado pelo gás” quando ΔU > 0 está errado.
Resposta
A alternativa incorreta é a d).