Q96

Considere que um gás ideal tenha sofrido uma expansão isotérmica reversível, na qual o seu volume dobrou. Considerando esse processo, assinale a opção correta.

(A) Durante o processo, o gás absorveu calor de sua vizinhança.
(B) A energia interna do gás no estado final é menor que aquela no estado inicial.
(C) Durante o processo, a vizinhança realizou trabalho sobre o gás, aumentando sua energia interna.
(D) O gás realizou trabalho sobre sua vizinhança, sendo que o valor do trabalho realizado independe da temperatura na qual ocorreu o processo.
(E) Durante o processo não houve troca de calor do gás com sua vizinhança.

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Gabarito: A

Solução em breve.


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Pablo
Pablo
5 anos atrás

Simples: Se houve expansão o trabalho é positivo. Como o processo foi isotérmico, Q=W, portanto o calor Q também é positivo (recebeu/absorveu calor)

Thiago Ormonde
Thiago Ormonde
8 anos atrás

(usando a convenção de máquinas térmicas, que não é a do Van Wylen)

1ª Lei ->> delta U = Q – W

Como é isotérmico, o delta U = 0 então:

Q = W 

então, para o volume dobrar o gás realizou trabalho em sua vizinhança, para isto ocorrer o gás recebe calor da vizinhança. 

OBS: Para quem não conseguir visualizar, desenhe um esquema Cilindro – Pistão

Helena_coimbra
Helena_coimbra
8 anos atrás

Segue a minha resolução
 
Aplicando a Primeira lei da termodinâmica temos que : Q – W = delta U
 
Gás ideal—> U = f(T), logo delta U = 0 (processo isotérmico), logo achamos que Q = W.
 
dW = p dV e p=nRT/V
 
W = Int (nRT/V) dV = nRT.ln(vf/vi) = nRT ln(2) > 0,
 
Como W>0: O sistema REALIZA trabalho
 
W = Q: Q>0 —> O sistema ABSORVE calor da vizinhança
 
A) Correta
B) Errada, pq Uf = Ui
C) Errada, pq W>0
D) Errada, W = nRT ln(2)
E) Errada, pois Q é diferente de zero
 
 
 
 
 

Raav
Raav
8 anos atrás

a – se ele se expandiu, sua temperatura tende a diminuir, a não ser que absorva calor do ambiente.
b – não há variação de T, portanto, não há variação de energia interna.
c – se expandiu, o gás realiza trabalho sobre a vizinhança.
d – o trabalho depende de T, pois: W = integral (nRTdV/V)
e – o processo não é adiabático.

Raav
Raav
8 anos atrás

a – se ele se expandiu, sua temperatura tende a diminuir, a não ser que absorva calor do ambiente.
b – não há variação de T, portanto, não há variação de energia interna.
c – se expandiu, o gás realiza trabalho sobre a vizinhança.
d – o trabalho depende de T, pois: W = integral (nRTdV/V)
e – o processo não é adiabático.

Raav
Raav
8 anos atrás

a – se ele se expandiu, sua temperatura tende a diminuir, a não ser que absorva calor do ambiente.
b – não há variação de T, portanto, não há variação de energia interna.
c – se expandiu, o gás realiza trabalho sobre a vizinhança.
d – o trabalho depende de T, pois: W = integral (nRTdV/V)
e – o processo não é adiabático.