Questão 2884837

• Banca: FADESP
• Órgão: IF-PA
• Ano: 2018
• Provas: FADESP - 2018 - IF-PA - Professor - Física
• Disciplina: Física
• Assuntos: Dinâmica; Energia Mecânica e sua Conservação

Um recipiente adiabático de volume V é dividido em dois volumes iguais V₁ e V₂. Inicialmente, um gás ideal é confinado no volume V₁. O volume V₂ é evacuado. A partição que separa os dois volumes é então removida e o gás que estava no volume V₁ passa a ocupar os dois volumes V=V₁ + V₂. Se a temperatura inicial do gás era T₀, podemos afirmar que

• A. a energia interna total E não muda e a temperatura final T_f diminui (T_f < T₀).
• B. a temperatura final não muda T_f = T₀ e a energia interna E diminui.
• C. a temperatura final diminui T_f < T₀ e a energia interna E diminui.
• D. a temperatura final não muda T_f = T₀ e a energia interna E é a mesma
• E. a temperatura final passa a ser a metade T_f = T₀/2 e a energia interna E diminui.

Gabarito: D

Comentários

• Eu acho que o gabarito tá errado:

  dQ = dW +dU

  adiabático, dQ =0

  dU = -dW

  Como o gás expandiu, dW>0, logo

  dU<0 , como dU só depende da temperatura:

  Tf<To e a energia interna diminui. letra C)

• O sistema descrito foi o sistema de expansão livre, nesse sistema não há gasto de energia, logo a energia interna não varia e a temperatura permanece constante.

• A princípio podemos lembrar da seguinte fórmula

  ΔU = Q - W

  Q é zero.

  Assim,

  ΔU = - W

  Um recipiente adiabático não permite troca de calor com o meio externo, logo a Temperatura Inicial é igual a Temperatura Final, é constante.

  Como o gás se expande no vácuo, o W (trabalho é nulo), então a energia interna E é a mesma.

  ΔU = 0 também.

  Letra D) do mal.