(UFPR) No século XVII, uma das interpretações para a natureza do calor considerava-o um fluido imponderável que preenchia os espaços entre os átomos dos corpos quentes. Essa interpretação explicava corretamente alguns fenômenos, porém, falhava em outros. Isso motivou a proposição de uma outra interpretação, que teve origem em trabalhos de Mayer, Rumford e Joule, entre outros pesquisadores.
Com relação aos conceitos de temperatura, calor e trabalho atualmente aceitos pela Física, avalie as seguintes afirmativas:
I. Temperatura e calor representam o mesmo conceito físico.
II. Calor e trabalho estão relacionados com transferência de energia.
III. A temperatura de um gás está relacionada com a energia cinética de agitação de suas moléculas.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
b) Somente a afirmativa I é verdadeira.
c) Somente a afirmativa II é verdadeira.
d) Somente a afirmativa III é verdadeira.
e) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

Passo 1

O enunciado apresenta três afirmativas sobre os conceitos de temperatura, calor e trabalho na Física moderna e pede para identificarmos quais são verdadeiras:
I. Temperatura e calor representam o mesmo conceito físico.
II. Calor e trabalho estão relacionados com transferência de energia.
III. A temperatura de um gás está relacionada com a energia cinética de agitação de suas moléculas.
Para resolver, vamos usar as definições de temperatura (grandeza de estado), calor (energia em trânsito) e trabalho (outra forma de energia em trânsito), além da teoria cinético-molecular.

Passo 2

Analisando a afirmativa I: “Temperatura e calor representam o mesmo conceito físico.”
Temperatura é uma variável de estado que mede o grau de agitação interna de um corpo. Calor, por sua vez, não é uma propriedade do corpo, mas sim energia em trânsito entre corpos devido à diferença de temperatura. Logo, temperatura e calor são conceitos distintos.
Portanto, a afirmativa I é falsa.

Passo 3

Analisando a afirmativa II: “Calor e trabalho estão relacionados com transferência de energia.”
Na Termodinâmica, calor Q e trabalho W são as duas únicas formas pelas quais energia pode cruzar a fronteira de um sistema. Ambos não são estados, mas processos de transferência de energia.
Portanto, a afirmativa II é verdadeira.

Passo 4

Analisando a afirmativa III: “A temperatura de um gás está relacionada com a energia cinética de agitação de suas moléculas.”
Segundo a teoria cinético-molecular, a temperatura absoluta de um gás ideal é proporcional à energia cinética média das moléculas.
Portanto, a afirmativa III é verdadeira.

Passo 5

Concluímos que apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.

Resposta

a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

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