Deseja-se produzir a mesma variação de temperatura, sem mudança de estado físico, em quatro amostras de diferentes gases com mesma temperatura inicial: Neônio (Ne); Hidrogênio (H2); Nitrogênio (N2); e Metano (CH4). Sabe-se que as quatro amostras possuem o mesmo número de mols e ocupam volumes fixos iguais.

Resposta: D) Neônio (Ne)

A quantidade de energia trocada durante a variação de temperatura é menor para o neônio (Ne) porque ele tem a menor capacidade calorífica específica entre as quatro amostras.

Para que haja a mesma variação de temperatura em todas as amostras, é necessário que a quantidade de energia trocada seja proporcional à capacidade calorífica específica de cada gás. Quanto menor for a capacidade calorífica específica, menor será a quantidade de energia necessária para produzir a mesma variação de temperatura.

A capacidade calorífica específica é uma propriedade que depende da estrutura molecular do gás e da sua massa molar. Em geral, os gases nobres, como o neônio, têm capacidades caloríficas específicas menores em comparação com os gases diatômicos, como o hidrogênio e o nitrogênio, e com os compostos orgânicos, como o metano.

Portanto, para produzir a mesma variação de temperatura em todas as amostras, é necessário que a quantidade de energia trocada seja menor para o neônio, que tem a menor capacidade calorífica específica.