EsPCEx 2024/2025 — questão 21 de Física
Enunciado em texto
Um gás ideal sofre uma transformação cíclica ABCA conforme indicado no gráfico pressão (P) x volume (V) do desenho a seguir.
[Figura: diagrama P × V. De A (, ) a B (, ), um segmento horizontal com o volume aumentando; de B a C (, ), um segmento inclinado descendo até o volume ; de C de volta a A, um segmento vertical com a pressão subindo. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
Podemos afirmar que
(A) a transformação AB é isobárica e o gás não realiza trabalho.
(B) na transformação BC, a pressão diminui e o trabalho realizado pelo gás é positivo.
(C) na transformação CA, a pressão aumenta e o trabalho realizado pelo gás é nulo.
(D) no ciclo ABCA, o trabalho total realizado pelo gás é negativo.
(E) no ciclo ABCA, não há troca de calor do gás com o meio externo.
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2024/2025, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: a afirmação correta sobre o ciclo.
A regra: o trabalho do gás é a área sob a curva no diagrama p × V. É positivo quando o volume aumenta, negativo quando diminui e nulo quando o volume não muda.
(C) — CORRETA. CA é vertical: o volume fica constante (isovolumétrica), a pressão sobe de para e o trabalho é nulo.
Por que não as outras:
- (A): AB é isobárica, mas o volume aumenta: o gás realiza trabalho positivo, .
- (B): em BC a pressão diminui, mas o volume também diminui (de para ): o trabalho é negativo.
- (D): o ciclo A → B → C → A é percorrido no sentido horário, e o trabalho total (a área do triângulo) é positivo.
- (E): num ciclo ΔU = 0, então Q = W ≠ 0: há troca de calor.
⚠️ A armadilha: em BC, "a pressão diminui" está certo, e isso faz a alternativa B parecer correta. Mas o sinal do trabalho é dado pela variação do volume, não da pressão.
A ideia em uma frase: trabalho do gás = área sob a curva p × V; o sinal vem do volume: aumenta, positivo; diminui, negativo; constante, zero.
Resposta: alternativa C.
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.