UEM 2013 (Verão) — questão 29 de Física
Enunciado em texto
Em uma transformação gasosa de 10 mols de um gás ideal, o produto PV é mantido constante e igual a 41.550 J. Durante essa transformação, o gás ideal recebe 4.000 J de calor. Sabendo que a constante universal dos gases vale 8,31 J/mol.K, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(01) O gás ideal, durante essa transformação gasosa, sofre uma expansão isotérmica.
(02) Antes de sofrer a transformação gasosa, a temperatura inicial do gás ideal é de 500 K.
(04) O trabalho efetuado pelo gás ideal durante a transformação gasosa é de 4.000 J.
(08) Ao final da transformação gasosa, a energia interna do gás ideal aumenta de 4.000 J.
(16) A energia cinética das moléculas do gás aumenta quando o gás absorve calor ao sofrer a transformação gasosa.
(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: identificar a transformação (PV constante) e aplicar a primeira lei.
Passo 1 — o tipo de transformação: se fica constante com n fixo, a temperatura fica constante: é uma isotérmica.
(02) Verdadeira.
E essa temperatura não muda durante a transformação.
(01) Verdadeira. Na isotérmica, , então J. Trabalho positivo, feito pelo gás, significa que o volume aumentou: é uma expansão isotérmica.
(04) Verdadeira. J.
(08) Falsa. A energia interna do gás ideal depende só da temperatura; com T constante, . Todo o calor recebido saiu como trabalho.
(16) Falsa. A energia cinética média das moléculas é proporcional à temperatura absoluta, que não muda. O calor absorvido não aumenta a agitação: é gasto no trabalho de expansão.
⚠️ A armadilha: a (08) e a (16), achar que receber calor sempre esquenta o gás. Na isotérmica, o calor que entra sai inteirinho como trabalho.
A ideia em uma frase: PV constante é isotérmica: ΔU = 0 e o calor recebido vira todo trabalho.
Resposta: soma 07 (01 + 02 + 04).
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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