Para qual dos seguintes processos termodinâmicos o aumento da energia interna de um gás ideal é igual ao calor adicionado ao gás?

Gabarito

B

Comentário do professor

Volume constante: nesse processo o volume do gás não varia, portanto não há trabalho de expansão ou compressão realizado pelo sistema.

Pelo primeiro princípio da termodinâmica temos \(Q = W + \Delta U\), onde \(W\) é o trabalho efetuado pelo gás. O trabalho pode ser expresso por \(W=\int P\,dV\).

Se o volume é constante, \(\Delta V=0\) e então \(W=0\). Substituindo na expressão anterior resulta \(\Delta U = Q\).

Além disso, para um gás ideal a energia interna depende apenas da temperatura, \(\Delta U = n C_V \Delta T\). Assim, todo o calor fornecido ao gás aumenta sua energia interna elevando sua temperatura.