UFRGS 2014 — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Considere um processo adiabático no qual o volume ocupado por um gás ideal é reduzido a 1/5 do volume inicial.
É correto afirmar que, nesse processo,
(A) a energia interna do gás diminui.
(B) a razão T/p (T=temperatura, p=pressão) torna-se 5 vezes o valor inicial.
(C) a pressão e a temperatura do gás aumentam.
(D) o trabalho realizado sobre o gás é igual ao calor trocado com o meio externo.
(E) a densidade do gás permanece constante.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2014, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com um gás ideal comprimido sem troca de calor.
Passo 1 — primeira lei. Adiabático: Q = 0. O gás é comprimido, então o meio realiza trabalho sobre ele (o trabalho do gás é negativo, W < 0):
A energia interna aumenta, e como num gás ideal ela depende só da temperatura, a temperatura sobe.
Passo 2 — a pressão. Volume menor e temperatura maior: por , a pressão aumenta (e aumenta mais do que numa compressão isotérmica).
Por que não as outras:
• (A) a energia interna aumenta, não diminui;
• (B) de , : a razão acompanha o volume e fica 1/5 do valor inicial, não 5 vezes;
• (D) o calor trocado é zero, e o trabalho não é zero;
• (E) a mesma massa num volume 5 vezes menor fica 5 vezes mais densa.
⚠️ A armadilha: a (B), que inverte a proporção. T/p é proporcional a V; se o volume cai a 1/5, a razão também cai a 1/5.
A ideia em uma frase: comprimir um gás sem deixar o calor sair aquece o gás: todo o trabalho recebido vira energia interna.
Resposta: alternativa C.
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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