Prefeitura de Santana de Parnaíba 2025 — Questão 24 · Física
Física
Prefeitura de Santana de Parnaíba · Física
Durante uma aula prática sobre Termodinâmica, um professor de Física apresenta a seus alunos três experimentos distintos com um gás contido em um cilindro provido de pistão móvel, com o objetivo de discutir o princípio da conservação de energia em sistemas termodinâmicos.
Pondere que, em todas as situações, o sistema é ideal: o gás é perfeito, o cilindro e o pistão não trocam calor com o ambiente além do indicado, o atrito é desprezível.
Nos experimentos, o professor observa:
– Situação 1: O pistão se move lentamente enquanto o gás mantém temperatura constante.
– Situação 2: O cilindro é isolado termicamente, o gás se expande realizando trabalho sobre o pistão.
– Situação 3: O pistão é travado, impedindo a variação de volume, enquanto o gás recebe calor de uma fonte externa.
Com base nessas observações e na Primeira Lei da Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
- A
Na Situação 3, como o volume permanece fixo, o trabalho é nulo, o calor recebido é parcialmente utilizado para aumentar a energia interna do gás.
- B
Na Situação 2, mesmo com isolamento térmico, o gás aumenta sua energia interna e absorve calor do ambiente para realizar trabalho.
- C
Na Situação 2, a ausência de trocas de calor impede a realização de trabalho, mantendo constante a energia interna do gás.
- D
Na Situação 1, como a temperatura permanece constante, a variação da energia interna do gás é nula, o calor recebido é totalmente convertido em trabalho.
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Fonte: Prefeitura de Santana de Parnaíba