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Termodinâmica

Humanas / Sociais
Questão 8/10 - Física - Termodinâmica e Ondas Ler em voz alta Enade 2014 - O gráfico a seguir apresenta o diagrama PV (pressão-volume) de uma máquina térmica que opera com um gás ideal monoatômico. Os trechos BC e DA representam processos adiabáticos. Com base no diagrama e nas leis da termodinâmica, avalie as afirmações a seguir. I. A variação de energia interna no trecho AB é dada por Δ E i n t A B = 3 2 n . R . T A ( P B P A − 1 ) , em que n é o número de moles do gás, R é a constante dos gases ideais e TA é a temperatura no ponto A. II. No trecho BC, a variação da energia interna é dada por Δ E i n t B C = − W B C , em que WBC é o trabalho executado pela expansão do gás. III. No trecho DA, o trabalho é executado pelo gás, o que produz a variação da energia interna. IV. No trecho CD, há aumento de energia interna do gás. V. O ciclo ABDCA tem variação de energia interna nula. É correto apenas o que se afirma em:
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Carlos Magno Scheydegger França

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Vamos analisar cada uma das afirmações: I. A variação de energia interna no trecho AB é dada por ΔE_int_AB = (3/2)nRT_A(P_B/P_A - 1). Essa fórmula está correta, pois a variação de energia interna de um gás ideal monoatômico é dada por ΔE_int = (3/2)nRΔT, e a relação entre as pressões e temperaturas pode ser utilizada aqui. Portanto, essa afirmação é verdadeira. II. No trecho BC, a variação da energia interna é dada por ΔE_int_BC = -W_BC, em que W_BC é o trabalho executado pela expansão do gás. Essa afirmação é falsa, pois em um processo adiabático, a variação da energia interna é igual ao trabalho realizado, mas não é simplesmente -W_BC. A relação correta deve considerar que a variação de energia interna é igual ao calor trocado (que é zero em um processo adiabático) mais o trabalho realizado. III. No trecho DA, o trabalho é executado pelo gás, o que produz a variação da energia interna. Essa afirmação é verdadeira, pois o trabalho realizado pelo gás em um processo adiabático resulta em variação de energia interna. IV. No trecho CD, há aumento de energia interna do gás. Essa afirmação é falsa, pois em um processo adiabático, se não há troca de calor, a variação de energia interna depende do trabalho realizado. Se o gás está se expandindo, a energia interna pode não aumentar. V. O ciclo ABDCA tem variação de energia interna nula. Essa afirmação é verdadeira, pois em um ciclo termodinâmico completo, a variação de energia interna é nula, já que o sistema retorna ao seu estado inicial. Com base nas análises, as afirmações corretas são I, III e V. Portanto, a alternativa correta é: "é correto apenas o que se afirma em I, III e V". Se houver uma opção que contenha apenas essas afirmações, essa será a resposta correta. Se não, você pode considerar que as afirmações I e V são verdadeiras.

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