EEAR 2024 (CFS 2) — questão 93 de Física

Gabarito BGases — transformação isotérmica (gráfico V × 1/P)Exame de Admissão ao CFS 2/2024 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 93 de Física do EEAR 2024 (CFS 2)

Enunciado em texto

Uma amostra de gás ideal sofre uma transformação termodinâmica representada no gráfico do volume (V) em função do inverso da pressão (1/P), conforme o gráfico a seguir.

Assinale a alternativa que indica corretamente a transformação termodinâmica pela qual passou essa amostra de gás.

a) isovolumétrica

b) isotérmica

c) adiabática

d) isobárica

[Gráfico: V × 1/P, um segmento de reta crescente cujo prolongamento passa pela origem.]

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2024 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: que transformação dá uma reta crescente, passando pela origem, no gráfico V × 1/P.

Passo 1 — a equação de Clapeyron escrita do jeito do gráfico:

PV=nRT  ⇒  V=nRT⋅1PPV = nRT \;\Rightarrow\; V = nRT \cdot \frac{1}{P}

Passo 2 — ler a reta. V proporcional a 1/P (reta pela origem) significa que nRTnRT é constante. Com a quantidade de gás fixa, a temperatura não muda: transformação isotérmica (lei de Boyle, PV = constante).

Por que não as outras: na isovolumétrica, V é constante: reta horizontal. Na isobárica, P é constante, então 1/P também: reta vertical. Na adiabática, PVγPV^{\gamma} = constante, e V cresce como (1/P)1/γ(1/P)^{1/\gamma}: uma curva, não uma reta.

⚠️ A armadilha: lembrar que a isoterma é uma hipérbole no gráfico P × V e estranhar a reta. Aqui o eixo horizontal é 1/P: a hipérbole vira reta.

A ideia em uma frase: V proporcional a 1/P é PV constante: isotérmica.

Resposta: alternativa B (isotérmica).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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