UEM 2016 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 6 de Física

Gabarito 07Termodinâmica — primeira lei nas transformações isobárica, isotérmica, isocórica e adiabáticaVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 6 de Física do UEM 2016 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Sobre processos envolvendo um gás ideal, assinale o que for correto.

(01) Numa expansão isobárica, a quantidade de calor recebida é maior que o trabalho realizado.

(02) Numa transformação isotérmica, o calor trocado pelo gás com o meio exterior é igual ao trabalho realizado no mesmo processo.

(04) Numa transformação isocórica, a variação da energia interna do gás é igual à quantidade de calor trocada com o meio exterior.

(08) Num processo adiabático, a variação da energia interna é igual em módulo e de sinal contrário ao calor trocado com o meio exterior.

(16) A pressão PP e o volume VV do gás, num processo isotérmico, relacionam-se pela lei PVγ=cPV^{\gamma} = c, sendo cc uma constante e γ>1\gamma > 1.

(Enunciado: Vestibular UEM 2016 (Verão), Conhecimentos Específicos — 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: aplicar a primeira lei, Q=W+ΔUQ = W + \Delta U, a cada tipo de transformação de um gás ideal.

(01) Verdadeira. Na expansão isobárica o volume aumenta com pressão constante, então a temperatura sobe (pV=nRTpV = nRT): ΔU>0\Delta U > 0. Logo Q=W+ΔU>WQ = W + \Delta U > W. Parte do calor vira trabalho e parte aquece o gás.

(02) Verdadeira. Temperatura constante, gás ideal: ΔU=0\Delta U = 0, e então Q=WQ = W.

(04) Verdadeira. Volume constante: W=0W = 0, e então ΔU=Q\Delta U = Q.

(08) Falsa. No processo adiabático Q=0Q = 0; a primeira lei dá ΔU=−W\Delta U = -W. A variação de energia interna é igual em módulo e de sinal contrário ao trabalho, não ao calor.

(16) Falsa. PVγ=PV^{\gamma} = constante é a lei da transformação adiabática. Na isotérmica vale a lei de Boyle: PV=PV = constante.

⚠️ A armadilha: a (08) troca “trabalho” por “calor” numa frase que, com “trabalho”, seria a correta. Leia com atenção qual grandeza é nula em cada processo.

A ideia em uma frase: isotérmica: ΔU = 0; isocórica: W = 0; adiabática: Q = 0 — e a primeira lei faz o resto.

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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