Questão 65 - Conhecimentos Gerais - Santa Casa 2027

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Gabarito

Medicina
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ANL
Questão anulada
S/A
Sem alternativas

Questão 65

Objetiva

Um sistema constituído por um gás ideal pode ser levado de um estado inicial a um estado final pelo processo 1 ou pelo processo 2, representados no diagrama pressão x volume. Pelo processo 1, a quantidade de calor absorvida pelo gás é $Q_{1}$ e ele sofre uma variação de energia interna $∆ U_{1}$ . Pelo processo 2, a quantidade de calor absorvida pelo gás é $Q_{2}$ e ele sofre uma variação de energia interna $∆ U_{2}$ .

Considerando a primeira lei da termodinâmica, verifica-se que:

Alternativas

A
$Q_{1}$ > $Q_{2}$ e $∆ U_{1}$ = $∆ U_{2}$
B
$Q_{1}$ > $Q_{2}$ e $∆ U_{1}$ > $∆ U_{2}$
C
$Q_{1}$ = $Q_{2}$ e $∆ U_{1}$ = $∆ U_{2}$
D
$Q_{1}$ = $Q_{2}$ e $∆ U_{1}$ < $∆ U_{2}$
E
$Q_{1}$ < $Q_{2}$ e $∆ U_{1}$ = $∆ U_{2}$

Gabarito:
A

A energia interna U de um gás ideal é uma função de estado, o que significa que o seu valor depende exclusivamente dos estados inicial e final do sistema, e não do caminho percorrido.

Como ambos os processos (1 e 2) partem do mesmo estado inicial e chegam ao mesmo estado final, temos que:

${ΔU}_{1} = {ΔU}_{2}$

Num diagrama PV , o trabalho realizado pelo gás é numericamente igual à área sob a curva que representa a transformação.

No Processo 1 o percurso delimita uma área maior abaixo do gráfico, em relação ao eixo do Volume, do que pelo Processo 2, que delimita uma área menor. Portanto:

$W_{1} > W_{2}$

Pela Primeira Lei da Termodinâmica, temos que

$Q = ΔU + W$

Assim,

Para o Processo 1: $Q_{1} = {ΔU}_{1} + W_{1}$
Para o Processo 2: $Q_{2} = {ΔU}_{2} + W_{2}$

Como ${ΔU}_{1} = {ΔU}_{2} e W_{1} > W_{2}$ , conclui-se que:

$Q_{1} > Q_{2}$

Finalmente, temos que as relações corretas são $Q_{1} > Q_{2} e {ΔU}_{1} = {ΔU}_{2} .$

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