Santa Casa 2026.2Questão 65de 80Um sistema constituído por um gás ideal pode ser levado de um estado inicial a um estado final pelo processo 1 ou pelo

FísicaGases e Termodinâmica

Numeração da versão 1.

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 $\Delta U_1$ . Pelo processo 2, a quantidade de calor absorvida pelo gás é $Q_2$ e ele sofre uma variação de energia interna $\Delta U_2$ .

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

Alternativa A, a correta: $Q_1 > Q_2$ e $\Delta U_1 = \Delta U_2$ Resposta
Alternativa B: $Q_1 > Q_2$ e $\Delta U_1 > \Delta U_2$
Alternativa C: $Q_1 = Q_2$ e $\Delta U_1 = \Delta U_2$
Alternativa D: $Q_1 = Q_2$ e $\Delta U_1 < \Delta U_2$
Alternativa E: $Q_1 < Q_2$ e $\Delta U_1 = \Delta U_2$

Resolução do Jazz

O que a questão pede: comparar calor absorvido e variação de energia interna nos dois caminhos entre os mesmos estados.

Passo 1. Energia interna depende só dos estados: os dois processos começam e terminam nos mesmos pontos, logo

\Delta U_1 = \Delta U_2

Passo 2. Trabalho é a área sob a curva no diagrama $p \times V$ : os dois processos têm o mesmo volume inicial e final, e o processo 1 passa por pressões mais altas em todo o percurso. A área sob ele é maior:

W_1 > W_2

Passo 3. Primeira lei: $Q = \Delta U + W$ . Com $\Delta U$ igual e $W_1 > W_2$ :

Q_1 > Q_2

Conferindo as alternativas:
(A) Correta. $Q_1 > Q_2$ e $\Delta U_1 = \Delta U_2$ .
(B) Incorreta. $\Delta U$ não depende do caminho.
(C) Incorreta. O calor depende do caminho; os trabalhos são diferentes.
(D) Incorreta. Erra as duas comparações.
(E) Incorreta. Inverte a comparação dos calores.

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