Das seguintes opções, qual pode NÃO se anular ao longo de um ciclo em um processo cíclico?
Escolha uma opção:
a. a variação da pressão da substância
b. o trabalho realizado pela substância menos a energia absorvida pela substância na forma de calor
c. a variação da temperatura da substância
d. a variação do volume da substância
e. a energia absorvida pela substância na forma de calor

Passo 1

Beleza, a questão está perguntando: num processo cíclico, ou seja, aquele em que a substância volta ao mesmo estado inicial, o que “pode NÃO se anular” (poder ficar diferente de zero) ao longo de um ciclo? As opções são variações de pressão, temperatura, volume, trabalho menos calor absorvido, e calor absorvido.
Conteúdo envolvido: termodinâmica básica, especialmente a noção de funções de estado (pressão , volume , temperatura , energia interna ) e a Primeira Lei da Termodinâmica. Vamos usar:
  • Qualquer função de estado tem variação zero num ciclo.
  • A Primeira Lei: , onde é o calor absorvido e o trabalho realizado pela substância.

Passo 2

O lance das “funções de estado” (P, V, T, U) é que, se o sistema volta pro ponto inicial, essas variáveis voltam exatamente ao mesmo valor. Logo a variação de qualquer uma dessas ao final do ciclo é zero.
Então:

Passo 3

Agora olha a opção (b): “o trabalho realizado pela substância menos o calor absorvido”. Em símbolos, isso é
W - Q
Mas pela Primeira Lei, 0 = Q - W Longrightarrow W = Q Longrightarrow W - Q = 0 . Num ciclo completo, você volta ao mesmo , então . Logo
Ou seja, essa diferença SEMPRE se anula num ciclo.

Passo 4

Resta analisar o calor total absorvido (opção e). Diferente do que acontece com funções de estado, o calor e o trabalho NÃO são funções de estado: dependem do caminho que você percorre no diagrama P–V. Num ciclo, você pode absorver calor em parte do trajeto e rejeitar em outra, e o saldo líquido pode ser diferente de zero — desde que o trabalho também seja diferente de zero, respeitando .

Passo 5

Resumo da análise:
  • Opções a, c, d (variações de P, T, V) são funções de estado → variação zero.
  • Opção b ( ) pela 1ª Lei → zero.
  • Opção e (calor líquido ) PODE ser não zero, porque calor não é função de estado.

Resposta

A opção que pode NÃO se anular ao longo de um ciclo é a letra e.

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