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CAPÍTULO 19 
1ª lei da Termodinâmica 
Quando um gás expande-se rapidamente, sua 
temperatura pode cair de tal forma que se forma uma 
crosta de gelo sobre o seu reservatório!!! 
 
Esse fenômeno é utilizado no seu refrigerador e numa 
surpreendente cerveja que esfria sem ir à geladeira. 
 
Como você explica este resfriamento dramático?? 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. 2013. 
É correto afirmar que a expressão 𝑊 = 𝑝 𝑑𝑉
𝑓
𝑖
 vale para 
processos de mudança de volume, com pressão uniforme, 
 a) exclusivamente num gás ideal. 
b) exclusivamente num gás real. 
c) num corpo qualquer. 
d) Nenhuma das respostas acima. 
TC 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c 
É correto afirmar que a expressão 
 𝑊 = 
𝑛𝑅𝑇
𝑉
 𝑑𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 ln
𝑉𝑓
𝑉𝑖
𝑉𝑓
𝑉𝑖
 
vale para que situação? 
 a) gás ideal, em qualquer situação. 
b) gás ideal mantido a p e T constantes. 
c) gás ideal mantido a T constante. 
d) gás real, em qualquer situação. 
e) gás real mantido a p e T constantes. 
f) gás real mantido a T constante. 
TC 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c 
Quando um agente externo a um sistema contendo um gás 
comprime esse gás (por exemplo, quando empurramos um 
êmbolo de uma seringa) o que podemos dizer sobre o 
trabalho exercido pelo gás? 
TC 
a) Não existe, uma vez que quem atua é o agente externo. 
b) Sempre leva a um aumento de energia do sistema. 
c) É negativo, já que o gás sempre força as paredes para fora e 
o deslocamento é no sentido inverso (para dentro). 
d) É real e vem das forças de atração que o gás exerce sobre as 
paredes (o gás puxa as paredes). 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c 
O diagrama pV que se segue mostra três processos realizados com 
um gás, com os mesmos estados inicial e final. O trabalho realizado 
pelo gás é 
 
TC 
V 
p 
I 
II 
III 
a) é negativo em pelo menos um 
dos processos. 
b) WI = WII = WIII. 
c) WI > WII > WIII. 
d) WI < WII < WIII. 
e) WI > WII < WIII. 
f) WI < WII > WIII. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c 
Seja um processo termodinâmico qualquer que leva a expansão do 
sistema (volume final > volume inicial). Qual das afirmativas abaixo é 
falsa? 
TC 
a) É possível imaginar um processo no qual W = 0, mesmo 
havendo a expansão do sistema. 
b) É possível imaginar um processo no qual W < 0. 
c) É possível imaginar um processo no qual W  . 
d) É possível imaginar um processo no qual Q = 0. 
e) É possível imaginar um processo no qual W e Q possam ter 
quaisquer valores que se queira, independentemente. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: e 
O diagrama pV que se segue mostra um processo cíclico, 
realizado com um fluido. O trabalho realizado pelo sistema 
(fluido): 
 
TC 
V 
p a) é positivo. 
b) é negativo. 
c) é nulo. 
d) pode ser positivo, negativo 
ou nulo. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: a 
Com relação à questão anterior, se o realizarmos o 
processo no sentido oposto (vide figura), o trabalho 
realizado pelo fluido 
 
TC 
V 
p a) é positivo. 
b) é negativo. 
c) é nulo. 
d) pode ser positivo, negativo 
ou nulo. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: b 
 Seja o gás mostrado abaixo confinado em um certo volume. 
Ao deslizar uma das paredes é permitido ao gás ocupar o dobro do 
seu volume inicial. Considere o gás como sendo ideal. Se isolarmos o 
sistema de modo que não haja troca de calor com suas vizinhanças 
(Q = 0) e de modo que T = constante, podemos afirmar: 
 
TC 
a) O trabalho realizado pelo gás é positivo (com 𝑊 = 𝑝 𝑑𝑉). 
b) O trabalho realizado pelo gás é igual a 0, uma vez que a força exercida 
pelo gás é perpendicular ao deslocamento da parede. 
c) O trabalho realizado pelo gás é negativo, já que a pressão diminui 
(usando pV=nRT). 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: b 
T 
 Seja a mesma expansão que a anterior, mas agora a parede 
superior desliza a medida que os pesos que foram colocado acima da 
parede superior são retirados. Novamente considere o gás como 
sendo ideal. Nesse caso é colocado uma chapa quente de modo a 
manter T = constante. Podemos afirmar: 
TC 
T T 
a) O trabalho realizado pelo gás é positivo (com 𝑊 = 𝑝 𝑑𝑉). 
b) O trabalho realizado pelo gás é igual a 0, uma vez que os pesos que 
realizam trabalho sobre a parede. 
c) O trabalho realizado pelo gás é negativo, já que a pressão diminui 
(usando pV=nRT). 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: a 
 
19.4 – Energia interna e 1ª lei da Termodinâmica. 
Info 
T 
 
Em um sistema: 𝑈 = Energias (cinética, potencial, gravitacional, etc.). 
W 
Q 
 
1ª lei da Termodinâmica (= conservação de energia): 
𝑈2 − 𝑈1 = ∆𝑈 = 𝑄 −𝑊 ou 
𝑑𝑈 = 𝑑𝑄 − 𝑑𝑊 ou ainda 𝑑𝑈 = 𝑑𝑄 − 𝑝𝑑𝑉. 
 
A variação de energia interna ∆𝑈 independe do 
caminho termodinâmico. Depende só dos estados 
inicial e final. 
V 
p 
I 
II 
III 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. 
 
19.4 – Energia interna e 1ª lei da Termodinâmica. 
Info 
 
Processos cíclicos. 
 
𝑈2 − 𝑈1 = ∆𝑈 = 0 logoo 
𝑄 = 𝑊. 
 
A variação de energia interna ∆𝑈 
independe do caminho termodinâmico. 
Depende só dos estados inicial e final. 
V 
p 
i 
f 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. 
1. O diagrama PV abaixo mostra várias isotermas. Se o gás for ideal e 
sofrer uma transformação como indicado é correto afirmar: 
 
TC 
P
V
a) Que a energia interna não varia. 
b) Que há transferência de calor (Q ≠ 0) 
e há trabalho sendo realizado (W ≠ 0). 
c) Que, por ser uma transformação a V 
cte., DU = n Cv DT. 
d) Que é uma transformação adiabática. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c 
2. O diagrama PV abaixo mostra várias isotermas. Se o gás for ideal e 
sofrer uma transformação como indicado é correto afirmar: 
 
TC 
P
V
a) Que a energia interna não varia. 
b) Que há transferência de calor (Q ≠ 0) 
e há trabalho sendo realizado (W ≠ 0). 
c) Que, por ser uma transformação a P 
cte., DU = n Cp DT. 
d) Que é uma transformação adiabática. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: b 
3. O diagrama PV abaixo mostra várias isotermas. Se o gás for ideal e 
sofrer uma transformação como indicado é correto afirmar: 
 
TC 
P
V
a) Que a energia interna não varia. 
b) Que há transferência de calor (Q < 0) 
e há trabalho sendo realizado (W ≠ 0). 
c) Que, por ser uma expansão a T cte., 
DU = n CT DT. 
d) Que é uma transformação adiabática. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: a 
4. O diagrama PV abaixo mostra várias isotermas. Se o gás for ideal e 
sofrer uma transformação como indicado é correto afirmar: 
 
TC 
P
V
I 
II 
III 
IV 
V 
a) Há, pelo menos, uma transformação 
impossível. 
b) De I a V a variaçao da energia interna cai. 
c) De I a V a variaçao da energia interna 
aumenta. 
d) Em todos os processos DU = n Cv DT. 
e) A energia cinética de cada estado final é 
diferente.. 
f) As transformaçõesnão podem ser 
executadas se o gás for real. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: d 
Voltemos à transformação isobárica no diagrama PV. Se o gás for 
ideal e sofrer uma transformação como indicado qual a associação 
correta? 
 
TC 
P
V
a) DU = n Cv DT ; Q = 0 ; W = P DV. 
b) DU = n Cp DT ; Q = 0 ; W = P DV. 
c) DU = n Cv DT ; Q = n Cp DT ; W = P DV. 
d) DU = n Cp DT ; Q = n Cp DT ; W = P DV. 
e) DU = n Cv DT ; Q = n Cv DT ; W = P DV. 
f) DU = n Cp DT ; Q = n Cv DT ; W = P DV. 
g) DU = n Cp DT ; Q = n Cp DT ; W = n Cp DT. 
h) Não pode-se aplicar a 1ª. Lei da Termodinâmica. 
Departamento de Física da UFV – Álvaro J. M. Neves; Alvaro V. N. de C. Teixeira. Resp.: c