Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

Questão 14, UFF, P1-2016.1

Um recipiente isolado termicamente contém um volume inicial V 1 de um gás ideal. O gás é expandido para um volume maior V 2 através do movimento lento de um êmbolo móvel, mantendo seu isolamento térmico. Considerando o processo de expansão como reversível, qual das afirmações abaixo é correta?

  1. A temperatura do gás não se altera
  2. O gás não realiza trabalho
  3. A temperatura do gás aumenta
  4. A energia térmica do gás diminui
  5. A energia térmica do gás aumenta

Passo 1

Opa, um sistema isolado termicamente quer dizer que não há troca de calor entre esse e o ambiente em volta.

Assim, estamos falando de uma transformação adiabática.

Pela primeira lei da termodinâmica, teremos:

∆ U = Q - W

Q = 0

∆ U = - W

Como ocorreu uma expansão, ou seja, V 2 > V 1 , o trabalho será positivo. Logo, a variação de energia interna será negativa:

W > 0 →   - W < 0

∴  

∆ U < 0

Logo, a energia interna diminui.

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Resposta

d)

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