Questões de Vestibular de Física - Gás Ideal

Considere um tubo vertical fechado na extremidade inferior que aprisiona um gás ideal em seu interior por meio de um leve êmbolo situado na extremidade oposta. Lentamente, o êmbolo é pressionado até que o volume do gás se reduz à metade. Considere duas formas de fazer isso. No processo I, o tubo é mantido em contato térmico com um grande recipiente com água. No processo II, o tubo é isolado termicamente do ambiente.
As descrições dos processos I e II e a avaliação das variações de energia interna correspondem a:

A figura apresenta três possíveis transformações de fase de um gás, desde o estado a até o estado c. Na transformação de a até c, ao longo do caminho curvo do diagrama PV , o trabalho realizado pelo gás é de W = −35J e o calor absorvido pelo gás é Q = −63J. Ao longo do caminho abc, o trabalho realizado pelo gás é de W = −48J.
Com base na figura, no enunciado e nos conhecimentos sobre o assunto, considere as afirmativas a seguir.
I. Para o caminho abc, a quantidade de calor Q absorvida pelo gás vale −76J.
II. Se a pressão Pc = 1/2 P_b, o trabalho W para o caminho cda vale 14J.
III. Se a diferença de energia interna U_d − U_c = 15J, a quantidade de calor Q cedida para o caminho da vale 15J.
IV. Se a diferença de energia interna U_d − U_c = 5J, a quantidade de calor Q cedida para o caminho da vale 23J.
Assinale a alternativa correta.

Em 1824 o engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot demonstrou que se uma máquina térmica, operando entre duas temperaturas constantes T₁ e T₂ (com T₁ > T₂ ), trabalhasse em ciclos segundo o gráfico mostrado, apresentaria o maior rendimento possível para essas temperaturas. Esse ciclo passou a se chamar Ciclo de Carnot e essa máquina, máquina ideal ou máquina de Carnot.

No Ciclo de Carnot um gás ideal sofre quatro transformações reversíveis: duas isotérmicas (AB e CD) e duas adiabáticas (BC e DA). A respeito da máquina e do Ciclo de Carnot, é correto afirmar que

Um gás ideal, inicialmente na pressão p₁ = 0,3atm, ocupa um volume V₁ = 0,1 litro e está a uma temperatura T₁ = 300,0K sendo aquecido à pressão constante até atingir o volume V₂ = 0,4 litros.

Considerando-se 1,0atm = 105 N/m² , é correto afirmar:

Três amostras de um gás ideal, com massas iguais e volumes V₁, V₂ e V₃, têm suas temperaturas aumentadas conforme o gráfico a


Assim, a relação entre os volumes é