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 alternativa correta é a letra D) a temperatura final não muda T_f = T₀ e a energia interna E é a mesma.

Para entender por que essa é a resposta certa,, alternativa D, vamos analisar o que acontece no sistema.

Inicialmente, o gás ideal está confinado no volume V1 e o volume V2 está evacuado. Quando a partição que separa os dois volumes é removida, o gás se expande e ocupa os dois volumes, V = V1 + V2.

Essa expansão é adiabática, pois não há transferência de calor entre o sistema e o meio exterior. Além disso, como o gás é ideal, não há variação na energia interna do sistema.

Portanto, a temperatura final Tf não muda em relação à temperatura inicial T0, pois a energia interna do sistema não varia. Isso é uma característica dos processos adiabáticos, onde a temperatura permanece constante.

Além disso, como a energia interna do sistema não varia, a alternativa D é a única que apresenta essa característica.

As outras alternativas apresentam mudanças na energia interna ou na temperatura, o que não é compatível com o processo adiabático descrito no enunciado da questão.