EEAR 2026 (CFS 1) — questão 49 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro frases sobre o ciclo A → B → C → A, usando áreas no diagrama P × V.

Passo 1 — o trabalho em cada trecho (no diagrama P × V, trabalho é área sob a curva):

$$\tau_{AB} = 10 \times 10^{5} \times 0{,}3 = 3 \times 10^{5}\ \text{J}$$

Em AB o gás se expande: esse trabalho é feito pelo gás. Em BC o volume não muda: trabalho zero. Em CA o gás é comprimido, e a área é a de um trapézio:

$$\tau_{CA} = \frac{(10 + 4) \times 10^{5}}{2} \times 0{,}3$$

$$\tau_{CA} = 2{,}1 \times 10^{5}\ \text{J}\ \text{(sobre o gás)}$$

Passo 2 — o trabalho do ciclo é a área do triângulo ABC; como o ciclo gira no sentido horário, o saldo é feito pelo gás:

$$\tau_{\text{ciclo}} = \frac{0{,}3 \times 6 \times 10^{5}}{2} = 0{,}9 \times 10^{5}\ \text{J}$$

Passo 3 — julgar as frases:

• 1ª: V. Na expansão AB, o gás realiza $3 \times 10^5$ J.

• 2ª: V. BC é vertical no gráfico: volume constante, transformação isocórica.

• 3ª: F. No ciclo a energia interna volta ao valor inicial ($\Delta U = 0$), então $Q = \tau = 0{,}9 \times 10^5$ J, que não é zero.

• 4ª: F. Os $0{,}9 \times 10^5$ J são o saldo feito pelo gás (ciclo horário). O trabalho feito sobre o gás, na compressão CA, é $2{,}1 \times 10^5$ J.

Uma ressalva honesta: a 1ª frase não diz em que trecho. Lida como trabalho do ciclo, ela seria falsa ($0{,}9 \times 10^5$ J), mas então a sequência F - V - F - F não está entre as alternativas. A leitura que fecha é a da expansão AB.

⚠️ A armadilha: achar que, num ciclo, “tudo volta ao começo” e o calor é zero. Só a energia interna volta; calor e trabalho dependem do caminho, e no ciclo valem a área fechada.

A ideia em uma frase: no diagrama P × V, trabalho é área; no ciclo, ΔU = 0 e o calor trocado é igual à área do ciclo.

Resposta: alternativa D (V - V - F - F).