PUC-RS 2012 — questão 5 de Física
Enunciado em texto
Os histogramas a seguir mostram o calor Q e o trabalho W trocados por um gás com o meio externo, bem como a variação da sua energia interna ΔU. O gás segue a equação geral dos gases (pV=nRT) nos processos termodinâmicos apresentados.
[Histograma 1: Q positivo e W positivo, de mesma altura; ΔU = 0.]
[Histograma 2: Q = 0; W negativo; ΔU positivo, de mesmo tamanho que W.]
[Histograma 3: Q positivo; W = 0; ΔU positivo, de mesma altura que Q.]
[Histograma 4: Q positivo, o maior; W positivo e ΔU positivo, menores, que somados dão a altura de Q.]
De acordo com os respectivos histogramas, em ordem de apresentação, de cima para baixo, os processos podem ser:
(A) adiabático – isotérmico – isovolumétrico – isobárico
(B) adiabático – isovolumétrico – isotérmico – isobárico
(C) isotérmico – isobárico – isovolumétrico – adiabático
(D) isotérmico – adiabático – isovolumétrico – isobárico
(E) isobárico – isotérmico – adiabático – isovolumétrico
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2012 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: reconhecer cada processo pelos valores de Q, W e ΔU.
A ferramenta — primeira lei:
e as marcas de cada processo: isotérmico → ΔU = 0; adiabático → Q = 0; isovolumétrico → W = 0; isobárico → nenhum dos três é zero.
Histograma 1: ΔU = 0 e Q = W → isotérmico (todo calor recebido sai como trabalho).
Histograma 2: Q = 0, W < 0 e ΔU = −W > 0 → adiabático (compressão: o trabalho recebido aquece o gás).
Histograma 3: W = 0 e ΔU = Q → isovolumétrico (todo calor vira energia interna).
Histograma 4: Q, W e ΔU positivos, com Q = W + ΔU → isobárico (expansão aquecendo a pressão constante: parte do calor vira trabalho, parte aquece).
⚠️ A armadilha: trocar isotérmico e adiabático (alternativa A). Lembre: no adiabático quem é zero é o calor; no isotérmico quem é zero é a variação de energia interna.
A ideia em uma frase: cada processo zera uma coisa: isotérmico zera ΔU, adiabático zera Q, isovolumétrico zera W; o isobárico não zera nenhuma.
Resposta: alternativa D (isotérmico – adiabático – isovolumétrico – isobárico).
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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