PUC-PR 2022 (inverno) — questão 25 de Física
Enunciado em texto
Considere certa massa gasosa ideal, que sofre a transformação A-B mostrada no diagrama pxV a seguir.
[Gráfico: p (atm) × V (L). O estado A está em (2 L; 4 atm) e o estado B em (9 L; 1 atm). Uma curva descendente, côncava para cima (parecida com uma hipérbole), liga A a B, com uma seta no sentido de A para B. Linhas tracejadas marcam 4 e 1 atm no eixo p e 2 e 9 L no eixo V.]
A respeito dessa transformação, são feitas as seguintes afirmativas:
1 - A transformação A-B é isotérmica;
2 - A energia interna do gás é maior no estado B do que no estado A;
3 - O gás recebe calor na transformação A-B.
É (são) CORRETA(S) apenas a(s) afirmativa(s)
(A) 1.
(B) 1 e 2.
(C) 2.
(D) 2 e 3.
(E) 3.
(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2022 (Inverno) — PUCPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar as três afirmações sobre a transformação de A para B.
Afirmação 1 — falsa. Num gás ideal, pV = nRT: a temperatura é proporcional ao produto pV. Nos dois estados:
Os produtos são diferentes, então as temperaturas também: a curva parece uma hipérbole, mas não é uma isoterma.
Afirmação 2 — verdadeira.Como , temos . A energia interna de um gás ideal só depende da temperatura e cresce com ela: .
Afirmação 3 — verdadeira. O volume aumenta (de 2 L para 9 L): o gás realiza trabalho positivo, W > 0. E a energia interna também aumenta, ΔU > 0. Pela 1ª lei:
O gás recebe calor.
Ficam corretas a 2 e a 3: alternativa (D).
⚠️ A armadilha: ver uma curva “com cara de hipérbole” e concluir que é isotérmica. Isotérmica exige pV igual em todos os pontos; aqui pV vai de 8 para 9 atm·L. Quem cai nessa fica com a afirmação 1 e vai para a (A) ou a (B).
A ideia em uma frase: em gás ideal, compare pV para saber se a temperatura subiu; com expansão e aquecimento, Q = ΔU + W é positivo.
Resposta: alternativa D (2 e 3).
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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