Santa Marcelina 2026 (2º semestre) — questão 56 de Física

Gabarito BTermodinâmica — trabalho como área no diagrama p × VProcesso Seletivo Medicina · 2º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 56 de Física do Santa Marcelina 2026 (2º semestre)

Enunciado em texto

Um gás ideal passa pelas transformações de A para B, de B para C e de C para D, conforme mostra o gráfico.

[Gráfico: P (N/m²) × V (m³), quadriculado com linhas a cada 1×1051 \times 10^5 N/m² e a cada 1×10−31 \times 10^{-3} m³. Os pontos são: A (2×10−32 \times 10^{-3} m³; 2×1052 \times 10^5 N/m²), B (4×10−34 \times 10^{-3} m³; 4×1054 \times 10^5 N/m²), C (5×10−35 \times 10^{-3} m³; 2×1052 \times 10^5 N/m²) e D (5×10−35 \times 10^{-3} m³; 1×1051 \times 10^5 N/m²). O gás vai de A a B e de B a C por segmentos de reta, e de C a D na vertical (volume constante).]

O trabalho realizado por esse gás durante essas transformações que o levam de A até D tem valor absoluto igual a

(A) 800 J.

(B) 900 J.

(C) 1 200 J.

(D) 1 600 J.

(E) 1 500 J.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2026 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o trabalho total do gás de A até D.

Passo 1 — trabalho é área sob a curva no diagrama p × V. Em cada trecho, o trabalho é a área entre o gráfico e o eixo do volume. Nos trechos AB e BC o volume aumenta, então o trabalho é positivo.

Passo 2 — trecho AB (trapézio). Bases 2·10⁵ e 4·10⁵ N/m², altura (variação de volume) 2·10⁻³ m³:

WAB=(2+4)⋅1052⋅2⋅10−3W_{AB} = \frac{(2 + 4) \cdot 10^5}{2} \cdot 2 \cdot 10^{-3}

WAB=600 JW_{AB} = 600\ \text{J}

Passo 3 — trecho BC (trapézio). Bases 4·10⁵ e 2·10⁵ N/m², variação de volume 1·10⁻³ m³:

WBC=(4+2)⋅1052⋅1⋅10−3W_{BC} = \frac{(4 + 2) \cdot 10^5}{2} \cdot 1 \cdot 10^{-3}

WBC=300 JW_{BC} = 300\ \text{J}

Passo 4 — trecho CD. O volume não muda (segmento vertical): não há trabalho, W_CD = 0.

Passo 5 — total.

W=600+300+0=900 JW = 600 + 300 + 0 = 900\ \text{J}

⚠️ A armadilha: atribuir trabalho ao trecho isocórico CD, ou usar só a pressão final de cada trecho (retângulos) em vez da média. Com as pressões de chegada (4·10⁵ em AB e 2·10⁵ em BC), a conta dá 800 + 200 = 1 000 J; com as de saída, 400 + 400 = 800 J (alternativa A).

A ideia em uma frase: no diagrama p × V, o trabalho é a área sob a curva; trecho a volume constante não realiza trabalho.

Resposta: alternativa B (900 J).

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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