Questão FC287464
Considere o seguinte ciclo de uma máquina térmica descrito e representado na figura abaixo para responder a questão. Um litro de 0,04 mols de um gás ideal a um atm de pressão no po
Química
IDECAN · 2023
Considere o seguinte ciclo de uma máquina térmica descrito e representado na figura abaixo para responder a questão. Um litro de 0,04 mols de um gás ideal a um atm de pressão no ponto 1 é submetido a um aquecimento isovolumétrico até o ponto 2, aumentando 30% sua pressão. Em seguida é realizada uma compressão isotérmica até o ponto 3. Posteriormente, o gás sofre uma expansão adiabática até o ponto 1. Considere que todos os processos ocorrem reversivelmente.
Assinale a alternativa correta sobre o ciclo descrito.
- Durante o aquecimento isovolumétrico, o trabalho é igual à variação da energia interna.
- Durante a compressão isotérmica, a variação da energia interna é maior que zero.
- Durante a compressão isotérmica, o calor trocado é igual à variação da energia interna.
- Durante a expansão adiabática, o calor trocado é maior que zero.
- Durante a expansão adiabática, a variação da energia interna é igual ao trabalho.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Em uma transformação adiabática reversível não há troca de calor: Q = 0.
Pela primeira lei da termodinâmica temos \( \Delta U = Q - W \). Substituindo \(Q=0\) resulta \( \Delta U = -W\), onde \(W\) é o trabalho realizado pelo gás sobre o entorno.
Para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura: \( \Delta U = n C_V \Delta T\). Na expansão adiabática reversível a temperatura cai (\(\Delta T<0\)), portanto \(\Delta U<0\), e o módulo da variação da energia interna é igual ao trabalho realizado pelo gás.
Assim, a variação da energia interna corresponde ao trabalho trocado no processo adiabático (com sinal conforme a convenção adotada para \(W\)).
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