Para responder a essa pergunta, precisamos considerar a primeira lei da termodinâmica, que é expressa pela equação: ΔU = Q - W onde ΔU é a variação da energia interna, Q é a troca de calor e W é o trabalho realizado pelo sistema. No caso apresentado, a troca de calor (Q) é nula, ou seja, Q = 0. Assim, a equação se torna: ΔU = -W Isso significa que a variação da energia interna é igual ao negativo do trabalho realizado. Se o gás está se expandindo, ele realiza trabalho sobre o ambiente, o que implica que W é positivo. Portanto, ΔU será negativo, indicando que a energia interna do gás diminui. Analisando as alternativas: a) A energia interna diminui, já que o trabalho realizado é negativo. (Correta, pois o trabalho realizado pelo gás em expansão é positivo, resultando em uma diminuição da energia interna.) b) A energia interna permanece constante, uma vez que não há calor trocado. (Incorreta, pois a energia interna não permanece constante devido ao trabalho realizado.) c) A energia interna aumenta, já que o sistema realiza trabalho. (Incorreta, pois a energia interna diminui.) d) A energia interna é irrelevante em processos de expansão. (Incorreta, pois a energia interna é uma variável importante.) Portanto, a alternativa correta é: a) A energia interna diminui, já que o trabalho realizado é negativo.