Questão FC278427
Julgue o item a seguir, a respeito de fenômenos relativos à termodinâmica. Considere que dois recipientes, A e B, sejam conectados entre si por meio de uma válvula fechada. Suponha
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Julgue o item a seguir, a respeito de fenômenos relativos à termodinâmica.
Considere que dois recipientes, A e B, sejam conectados entre si por meio de uma válvula fechada. Suponha que, no recipiente A, existe certa quantidade de gás real à pressão P, e, no recipiente B, vácuo. Considere, também, que ambos estejam em um banho térmico, ou seja, mergulhados em uma grande quantidade de água isolada do resto do universo, a uma dada temperatura e em equilíbrio com ela. Nessa situação hipotética, quando a válvula for aberta, a amostra de gás do recipiente A se expandirá pelo recipiente B, contra uma pressão externa igual a 2P.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é errada porque, ao abrir a válvula entre A (com gás à pressão P) e B (vácuo), ocorre uma expansão livre: a amostra se expande para o espaço vazio sem encontrar resistência externa. Isso significa que a pressão externa contra a qual o gás realiza trabalho é nula, não igual a 2P, e o trabalho realizado pelo gás sobre o meio é zero no processo de expansão imediata.
Se o sistema está em banho térmico que mantém a temperatura, para um gás ideal a condição de equilíbrio final dá \(P_f V_{A+B}=P V_A\), logo \(P_f=P\frac{V_A}{V_{A+B}}\), que é menor que P. Mesmo para um gás real, a pressão final é determinada pelo equilíbrio termodinâmico e pela equação de estado correspondente, mas nunca surge uma pressão externa igual a 2P simplesmente por abrir a válvula para vácuo.
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