prova discursiva termodinamica

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Resposta esperada
Primeiramente, nota-se que a expansão citada ocorre sobre uma isoterma, de modo que a
temperatura é uma quantidade constante nesse problema. Sabemos então que a relação entre a
pressão, correspondente a cada ponto de volume, é dada pela equação dos gases ideais, de modo
que a pressão variará inversamente com o volume P=P(V), influenciando no cálculo do trabalho
realizado pelo gás. Tal trabalho é, por si, calculado através da soma integral do produto entre a
pressão P(V) e a variação do volume dV e, tomando a expressão P(T)=nRT/V, temos que o
trabalho W realizado para mover o sistema de i para f se relaciona logaritmamente com a
variação do volume e é dado, graficamente, pela área sombreada sob a curva P(V).
Minha resposta
1 - O trabalho realizado em um processo termodinâmico pode ser estudado com o auxílio do
diagrama PVT, nele é possível observar a variação de volume à qual um determinado sistema é
submetido e, considerando a natureza da pressão de tal sistema, é possível calcular a energia
consumida durante a expansão ou compressão do gás. Observe a figura a seguir e disserte sobre o processo de evolução do gás entre os pontos inicial i e final f e do trabalho realizado durante sua expansão. 
Resposta esperada
Primeiramente, nota-se que a expansão citada ocorre sobre uma isoterma, de modo que a temperatura é uma quantidade constante nesse problema. Sabemos então que a relação entre a pressão, correspondente a cada ponto de volume, é dada pela equação dos gases ideais, de modo que a pressão variará inversamente com o volume P=P(V), influenciando no cálculo do trabalho realizado pelo gás. Tal trabalho é, por si, calculado através da soma integral do produto entre a pressão P(V) e a variação do volume dV e, tomando a expressão P(T)=nRT/V, temos que o trabalho W realizado para mover o sistema de i para f se relaciona logaritmamente com a variação do volume e é dado, graficamente, pela área sombreada sob a curva P(V).
Minha resposta
Analisando a figura se percebe que é processo isotérmico não tendo transferência de calor(diferença de temperatura igual a zero ¿T=0), logo, não havendo variação de temperatura não há variação de energia interna do sistema (diferença de energia interna igual a zero ¿U=0).
Conforme a primeira lei da termodinâmica há quantidade de calor é igual ao trabalho. Qualquer variação de energia interna se resultará em trabalho sendo realizado ou sofrido. Há figura mostra uma expansão isotérmica. Todos os pontos da curva estão a uma mesma temperatura. Neste tipo de processo o gás aumenta o volume, com isso, gás recebe calor(Q>0). Já no processo compressão isotérmica ocorre o inverso o gás libera calor(Q<0). Para calcular a área delimitada pela temperatura que é o trabalho (¿) com os valores inicial e final do volume. Com a integral. Wi¿f=¿_vi^vf¦Pdv
Suponha que um pesquisador americano se muda para o Brasil e começa a trabalhar com
pesquisa em termofísica. A princípio ele se depara com uma escala termométrica diferente daquela a
que está acostumado e decide realizar as conversões necessárias, para uma escala mais familiar.
Realizando testes, o pesquisador nota que para estabelecer uma relação de proporcionalidade entre as
duas escalas, é necessário tomar nove quintos da temperatura na escala não familiar e adicionar a
esses 32 pontos. Entretanto, quando deseja converter sua escala familiar à escala termométrica de
aplicação científica, deve tomar cinco nonos da temperatura que lhe é familiar e somar a eles 255,37
pontos de escala. Levando em conta a teoria que dá suporte às escalas termométricas mais usuais,
descreva de quais escalas o problema trata e como você chegou a tal conclusão.
Resposta esperada
Considerando as informações geográficas disponibilizadas, podemos supor que a escala
termométrica familiar ao pesquisador americano é o Fahrenheit, escala adotada majoritariamente
nos países de língua inglesa. Na primeira conversão o pesquisador deve tomar nove quintos da
temperatura na escala não familiar e adicionar a esses 32 pontos. Essa é a descrição da conversão
entre escalas Fahrenheit e Celsius. Já na segunda conversão o pesquisador deve tomar cinco
nonos da temperatura que lhe é familiar e somar a eles 255,37 pontos de escala. Essa é a
descrição da conversão entre as escalas Fahrenheit e Kelvin.
Minha resposta
Nesta proposta a relação de proporcionalidade entre duas escalas, se verifica através da relação
criada entre ela. Usando o ponto de fusão entre as duas escalas Celsius (Tc) e Fahrenheit (Tf) se
consegue estabelecer uma relação entre as duas escalas não familiar. Tf=9/5Tc + 32 ponto de
fusão Celsius ( 0 °C) Tf= 32°F Mesmo ponto de fusão entre Celsius e Fahrenheit. Já na segunda
escala familiar está gerando uma relação entre Fahrenheit (Tf) e Kelvin (Tk) usando ponto de
fusão entre as duas escalas familiar. Tk = 5/9Tf + 255,37 ponto de fusão fahrenheit ( 32 °F) Tk=
273,15 Mesmo ponto de fusão entre Fahrenheit e Kelvin. Dessa forma, as escalas termométricas
têm os mesmos pontos de fusão entre as escalas termométricas, logo, usado três escalas métricas
de temperaturas a Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.
2 - Suponha que um pesquisador americano se muda para o Brasil e começa a trabalhar com
pesquisa em termofísica. A princípio ele se depara com uma escala termométrica diferente daquela a que está acostumado e decide realizar as conversões necessárias, para uma escala mais familiar.
Realizando testes, o pesquisador nota que para estabelecer uma relação de proporcionalidade entre as duas escalas, é necessário tomar nove quintos da temperatura na escala não familiar e adicionar a esses 32 pontos. Entretanto, quando deseja converter sua escala familiar à escala termométrica de aplicação científica, deve tomar cinco nonos da temperatura que lhe é familiar e somar a eles 255,37 pontos de escala. Levando em conta a teoria que dá suporte às escalas termométricas mais usuais, descreva de quais escalas o problema trata e como você chegou a tal conclusão.
Resposta esperada
Considerando as informações geográficas disponibilizadas, podemos supor que a escala
termométrica familiar ao pesquisador americano é o Fahrenheit, escala adotada majoritariamente nos países de língua inglesa. Na primeira conversão o pesquisador deve tomar nove quintos da temperatura na escala não familiar e adicionar a esses 32 pontos. Essa é a descrição da conversão entre escalas Fahrenheit e Celsius. Já na segunda conversão o pesquisador deve tomar cinco nonos da temperatura que lhe é familiar e somar a eles 255,37 pontos de escala. Essa é a descrição da conversão entre as escalas Fahrenheit e Kelvin.
Minha resposta
Nesta proposta a relação de proporcionalidade entre duas escalas, se verifica através da relação criada entre ela. Usando o ponto de fusão entre as duas escalas Celsius (Tc) e Fahrenheit (Tf) se consegue estabelecer uma relação entre as duas escalas não familiar. Tf=9/5Tc + 32 ponto de fusão Celsius ( 0 °C) Tf= 32°F Mesmo ponto de fusão entre Celsius e Fahrenheit. Já na segunda escala familiar está gerando uma relação entre Fahrenheit (Tf) e Kelvin (Tk) usando ponto de fusão entre as duas escalas familiar. Tk = 5/9Tf + 255,37 ponto de fusão fahrenheit ( 32 °F) Tk= 273,15 Mesmo ponto de fusão entre Fahrenheit e Kelvin. Dessa forma, as escalas termométricas têm os mesmos pontos de fusão entre as escalas termométricas,logo, usado três escalas métricas de temperaturas a Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.