Certa massa de gás ideal sofre uma transformação, passando do estado X para o estado Y, como mostra o diagrama P V. Sabendo que a energia interna d...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a primeira lei da termodinâmica, que estabelece que a variação da energia interna de um gás é igual ao trabalho realizado sobre ele somado ao calor trocado com o ambiente. Como a energia interna do gás não variou durante a transformação, temos que o trabalho realizado sobre ele é igual ao calor trocado com o ambiente. Pelo gráfico P x V, podemos calcular o trabalho realizado sobre o gás pela área sob a curva que representa a transformação. Como a transformação é isovolumétrica no ponto X, temos que o trabalho realizado até o ponto X é zero. Portanto, a área sob a curva entre os pontos X e Y é igual ao trabalho realizado sobre o gás. Assim, temos que o trabalho realizado sobre o gás é igual à área do trapézio formado pelos pontos X e Y e pelas retas verticais que passam por eles. Calculando a área desse trapézio, encontramos: W = [(Px + Py)/2] x (Vy - Vx) Como a energia interna do gás não variou, temos que o calor trocado com o ambiente também é igual a W. Portanto, podemos igualar as duas expressões e resolver para Vx: [(Px + Py)/2] x (Vy - Vx) = Q Substituindo pelos valores do gráfico e resolvendo para Vx, encontramos: Vx = 0,15 m³ Portanto, a alternativa correta é a letra E.