FMABC 2026 — questão 56 de Física
Enunciado em texto
Certa massa de gás ideal efetua uma transformação cíclica, WXYZW, composta por duas transformações isovolumétricas, XY e ZW, e duas transformações adiabáticas, WX e YZ, como mostra o diagrama a seguir. Nesse diagrama também estão representadas duas isotermas, e , sendo .
[Diagrama: Pressão (vertical) × Volume (horizontal), com duas isotermas em forma de hipérbole: mais embaixo e mais acima. O ciclo, em vermelho: W fica sobre a isoterma , com volume grande; de W sai uma curva adiabática para a esquerda e para cima até X (volume menor, entre as isotermas); de X, um segmento vertical para cima até Y, sobre a isoterma ; de Y, outra curva adiabática para a direita e para baixo até Z (mesmo volume de W, entre as isotermas); de Z, um segmento vertical para baixo até W. Setas: de W para X, de X para Y (subindo), de Y para Z e de Z para W (descendo).]
Nesse processo,
(A) na transformação adiabática WX, a força de pressão da massa de gás realiza trabalho sobre o meio externo.
(B) na transformação isovolumétrica XY, a energia interna da massa de gás aumenta.
(C) ao final do ciclo, a energia interna da massa de gás será maior do que no seu início.
(D) na transformação adiabática YZ, a massa de gás transfere calor para o meio externo.
(E) na transformação isovolumétrica ZW, o meio externo realiza trabalho sobre a massa de gás.
(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2026, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual afirmação sobre trabalho, calor e energia interna vale em cada trecho do ciclo.
Passo 1 — as ferramentas. Na primeira lei, . Trabalho só existe se o volume muda (expansão: o gás realiza; compressão: o meio realiza sobre o gás). Adiabática é Q = 0. E a energia interna de um gás ideal depende só da temperatura.
Passo 2 — o trecho XY. O volume fica constante e a pressão sobe. Por , a temperatura sobe junto: X está abaixo da isoterma , e Y está sobre ela. Temperatura maior, energia interna maior. A (B) está certa.
Por que não as outras:
• (A): de W para X o volume diminui. É uma compressão: o meio externo realiza trabalho sobre o gás, e não o contrário;
• (C): energia interna é função do estado. No fim do ciclo o gás volta ao estado W, então ;
• (D): YZ é adiabática, Q = 0 por definição. O gás realiza trabalho (expande) e esfria às custas da própria energia interna, sem trocar calor;
• (E): em ZW o volume é constante, então não há trabalho nenhum. O gás perde energia na forma de calor.
⚠️ A armadilha: a (E). A pressão cai em ZW e dá vontade de dizer que o meio “empurrou” o gás. Mas sem variação de volume não há trabalho: a queda de pressão vem do resfriamento.
A ideia em uma frase: no diagrama p × V, trabalho exige mudança de volume, adiabática não troca calor, e a energia interna acompanha a temperatura (e volta ao valor inicial no fim do ciclo).
Resposta: alternativa B.
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.