A figura mostra a variação do volume de um gás ideal, à pressão constante de 4 N/m2, em função da temperatura. Sabe-se que, durante a transformação...

Para determinar a variação da energia interna do gás entre os estados A e B, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna (ΔU) com o calor (Q) e o trabalho (W) realizado sobre o sistema. Nesse caso, como a pressão é constante, o trabalho realizado é dado por W = PΔV, onde P é a pressão constante e ΔV é a variação de volume. Sabemos que o gás recebeu uma quantidade de calor igual a 20 joules (Q = 20 J) e que a pressão é constante em 4 N/m². Como o trabalho realizado é dado por W = PΔV e a pressão é constante, podemos escrever W = P(Vf - Vi), onde Vf é o volume final e Vi é o volume inicial. No gráfico, podemos observar que a variação de volume entre os estados A e B é de 4 unidades de volume. Substituindo os valores na equação do trabalho, temos W = 4 N/m² * 4 unidades de volume = 16 J. A variação da energia interna do gás entre os estados A e B é igual ao calor recebido menos o trabalho realizado, ou seja, ΔU = Q - W. Substituindo os valores, temos ΔU = 20 J - 16 J = 4 J. Portanto, a alternativa correta é a letra a) 4 J.