PUC-RS 2016 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Ondas sonoras se propagam longitudinalmente no interior dos gases a partir de sucessivas e rápidas compressões e expansões do fluido. No ar, esses processos podem ser considerados como transformações adiabáticas, principalmente devido à rapidez com que ocorrem e também à baixa condutividade térmica deste meio. Por aproximação, considerando-se que o ar se comporte como um gás ideal, a energia interna de uma determinada massa de ar sofrendo compressão adiabática _________; portanto, o _________ trocado com as vizinhanças da massa de ar seria responsável pela transferência de energia.
(A) diminuiria – calor
(B) diminuiria – trabalho
(C) não variaria – trabalho
(D) aumentaria – calor
(E) aumentaria – trabalho
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2016 (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: o que acontece com a energia interna do ar numa compressão adiabática e por qual meio a energia é trocada.
Passo 1 — adiabática quer dizer Q = 0. Não há troca de calor (o processo é rápido e o ar conduz mal o calor). Isso elimina as alternativas com “calor”.
Passo 2 — primeira lei da termodinâmica:
Na compressão, o volume diminui e o trabalho do gás é negativo (é a vizinhança que realiza trabalho sobre ele). Então:
A energia interna aumenta (o ar comprimido esquenta), e toda a energia entra na forma de trabalho.
⚠️ A armadilha: a (C). “Não variaria” vale para a transformação isotérmica, não para a adiabática. Sem troca de calor, o trabalho recebido fica todo no gás.
A ideia em uma frase: na adiabática Q = 0, então ΔU = −W: comprimir aquece o gás e expandir o esfria, e a energia passa só como trabalho.
Resposta: alternativa E (aumentaria – trabalho).
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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