UEM 2023 (Inverno) — questão 47 de Física
Enunciado em texto
Assinale o que for correto.
(01) Em um sistema gasoso, a energia interna está relacionada a diversos fatores, entre eles os movimentos de translação, de rotação e de vibração de suas moléculas, íons ou átomos.
(02) Se um sistema recebe calor () do meio ambiente e realiza trabalho () sobre esse meio, a variação da energia interna () desse sistema é igual a .
(04) A entropia é uma medida da desordem de um sistema. O termo desordem está relacionado a uma distribuição mais homogênea da matéria e/ou da energia pelo sistema.
(08) Quando a variação da energia livre de Gibbs de uma reação (que ocorre sob pressão e temperatura constantes) for exatamente igual a zero, significa que essa reação está em equilíbrio.
(16) A entropia (do universo), resultante da soma da entropia do sistema e da entropia da vizinhança, diminui nos processos espontâneos.
(Enunciado: Vestibular UEM 2023 (Inverno) — 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: julgar afirmações de termodinâmica, algumas com linguagem da química.
(01) Verdadeira. A energia interna de um gás soma as energias cinéticas das partículas (translação e, em moléculas, rotação e vibração) e as energias potenciais de interação entre elas.
(02) Verdadeira. É a primeira lei da termodinâmica: o calor recebido vai em parte para o trabalho feito sobre o meio e o resto muda a energia interna,
(04) Verdadeira. Na linguagem usual, entropia mede a “desordem”: estados em que a matéria e a energia estão espalhadas de modo mais uniforme podem ser realizados de muito mais maneiras microscópicas, e têm entropia maior. Por isso o calor flui até as temperaturas se igualarem e os gases se misturam até a mistura ficar homogênea.
(08) Verdadeira. A pressão e temperatura constantes, indica processo espontâneo, não espontâneo, e indica que o sistema está em equilíbrio (sem tendência de avançar em nenhum sentido).
(16) Falsa. Pela segunda lei, a entropia do universo aumenta nos processos espontâneos (e fica constante só nos processos reversíveis, idealizados). Nunca diminui.
⚠️ A armadilha: na (16), lembrar que a entropia do sistema pode diminuir (água congelando, por exemplo) e generalizar. Quando isso acontece, a vizinhança ganha mais entropia do que o sistema perde, e a soma aumenta.
A ideia em uma frase: ΔU = Q − W; e todo processo espontâneo aumenta a entropia do universo, com ΔG = 0 marcando o equilíbrio.
Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.