UEM 2023 (PAS, etapa 2) — questão 18 de Física
Enunciado em texto
Considere um mol de um gás ideal ocupando um volume V a uma temperatura T. A temperatura é expressa em Kelvin. Assinale o que for correto.
(01) A energia interna do gás é uma função linear da temperatura absoluta do gás.
(02) Em uma transformação isotérmica entre dois estados A e B, se , então a pressão do estado B será .
(04) Ao se confeccionar um gráfico com as medidas da pressão e da temperatura de cada estado do gás ao sofrer sucessivas transformações isocóricas, obter-se-á uma parábola.
(08) Em uma transformação isobárica entre dois estados A e B, para , o volume do estado B será o dobro do volume do estado A.
(16) Se o gás sofrer duas transformações termodinâmicas, uma do estado A para o estado B à pressão constante , seguida de outra do estado B para o estado C a volume constante, o trabalho realizado pelo gás para ir do estado A ao estado C será dado por .
(Enunciado: PAS UEM 2023, etapa 2 — 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 sobre um mol de gás ideal.
(01) Verdadeira. A energia interna do gás ideal é a energia cinética das moléculas, proporcional a . Para o monoatômico,
uma função linear de (para outros gases ideais, só muda o coeficiente).
(02) Verdadeira. Na isotérmica, é constante (lei de Boyle): dobrando o volume, a pressão cai à metade.
(04) Falsa. A volume constante, : a pressão é diretamente proporcional à temperatura, e o gráfico p × T é uma reta que passa pela origem, não uma parábola.
(08) Verdadeira. Na isobárica, é constante (lei de Charles e Gay-Lussac): dobrando , dobra .
(16) Verdadeira. O trabalho total é a soma dos trabalhos das etapas:
pois na etapa a volume constante não há variação de volume. Total: .
⚠️ A armadilha: na (04), lembrar que o gráfico p × V de uma isotérmica é uma curva (hipérbole) e generalizar. O gráfico p × T a volume constante é uma reta.
A ideia em uma frase: no gás ideal, U é proporcional a T; trabalho só aparece quando o volume muda, e vale p ΔV a pressão constante.
Resposta: soma 27 (01 + 02 + 08 + 16).
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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