01 - Em um sistema fechado, um gás ideal passa lentamente de um estado inicial 1 para um estado final 2 devido a uma expansão isotérmica. Assim, ao final deste processo termodinâmico:
a) o gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 1 é igual à temperatura no estado 2.
b) o trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
c) o calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
d) o trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
e) o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
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a) o gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 1 é igual à temperatura no estado 2.
b) o trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
c) o calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
d) o trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
e) o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
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Resposta:
Nesse processo de expansão isotérmica de um gás ideal em um sistema fechado, a temperatura permanece constante. Vamos analisar as opções:
a) O gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 1 é igual à temperatura no estado 2: Essa afirmação está incorreta. Mesmo que a temperatura seja a mesma nos dois estados, o gás pode ter trocado calor com o ambiente durante a expansão.
b) O trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1: Essa afirmação está incorreta. O trabalho realizado pelo gás em uma expansão isotérmica é dado por w = nRTln(V2/V1), onde n é o número de mols do gás, R é a constante dos gases ideais, T é a temperatura constante e V1 e V2 são os volumes inicial e final, respectivamente. Esse valor do trabalho não é igual à variação da energia interna.
c) O calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1: Essa afirmação está incorreta. A variação da energia interna de um gás ideal em uma expansão isotérmica é igual a zero, uma vez que a temperatura é constante.
d) O trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2: Essa afirmação está incorreta. O trabalho realizado sobre o gás é o trabalho realizado pelo gás, mas essa quantidade não é igual à energia absorvida na forma de calor.
e) O trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2: Essa afirmação está correta. Na expansão isotérmica, o trabalho realizado pelo gás é igual à energia absorvida na forma de calor.
Portanto, a opção correta é a letra e) - o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.