Se se mantiver uma abertura estreita em nossa boca e se assoprar com vigor a mão, o ar expelido sofre uma violenta expansão por meio de uma transformação adiabática, na qual
- A) o trabalho realizado correspondeu à diminuição da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo.
- B) o trabalho realizado correspondeu ao aumento da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo.
- C) o trabalho realizado correspondeu ao aumento da quantidade de calor trocado por esse ar com o meio, por não ocorrer variação da sua energia interna.
- D) não houve realização de trabalho, uma vez que o ar não absorveu calor do meio e não sofreu variação de energia interna.
- E) não houve realização de trabalho, uma vez que o ar não cedeu calor para o meio e não sofreu variação de energia interna.
Resposta:
A alternativa correta é letra A) o trabalho realizado correspondeu à diminuição da energia interna desse ar, por não ocorrer troca de calor com o meio externo.
De acordo com a primeira lei da termodinâmica, ao receber calor, um gás pode realizar trabalho e aumentar sua energia interna, o que pode ser matematicamente expresso da seguinte forma:
Q = W + Delta U
Onde Q é o calor recebido, W é o trabalho realizado pelo gás e Delta U é a variação da energia interna do gás.
Uma transformação adiabática consiste em um processo termodinâmico que ocorre sem trocas de calor. Assim, de acordo com a expressão acima, quando Q=0, temos que:
W = - Delta U
Ou seja, o trabalho realizado é igual ao negativo da variação da energia interna. Como o gás se expande, temos que W é positivo. Então, da equação acima, podemos afirmar que Delta U é negativo, ou seja, há uma diminuição de energia interna desse gás.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (A).
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