Ar contido num cilindro com pistão sofre uma compressão adiabática, indo do estado (1,00atm ; 20,0L ; 300K) para o estado (66,3atm ; 1,00L ; 994K), resultando num trabalho de -11,7kJ. Assumindo que o ar se comporte como um gás ideal, se a compressão entre os mesmos volumes inicial e final indicados no processo adiabático tivesse sido isotérmica, os valores finais de pressão e temperatura e a variação da energia interna teriam sido, respectivamente,

Ar contido num cilindro com pistão sofre uma compressão adiabática, indo do estado (1,00atm ; 20,0L ; 300K) para o estado (66,3atm ; 1,00L ; 994K), resultando num trabalho de -11,7kJ.

Assumindo que o ar se comporte como um gás ideal, se a compressão entre os mesmos volumes inicial e final indicados no processo adiabático tivesse sido isotérmica, os valores finais de pressão e temperatura e a variação da energia interna teriam sido, respectivamente,

• A)1,00atm 994K 11,7kJ
• B)2,00atm 300K -11,7kJ
• C)20,0atm 994K zero
• D)20,0atm 300K zero
• E)66,3atm 300K zero

Vamos analisar cada uma das opções para encontrar a resposta correta.

Se a compressão fosse isotérmica, a temperatura final seria a mesma que a inicial, ou seja, 300K. Além disso, como o volume final é 1/20 do volume inicial, a pressão final seria 20 vezes a pressão inicial, que é 1,00atm. Portanto, a pressão final seria de 20,0atm.

Já a variação da energia interna é igual ao trabalho realizado sobre o sistema, que é zero, pois o processo é isotérmico.

Portanto, a resposta correta é a opção D) 20,0atm 300K zero.

É importante notar que, em um processo adiabático, a temperatura final é diferente da temperatura inicial, e a variação da energia interna é igual ao trabalho realizado sobre o sistema. Já em um processo isotérmico, a temperatura permanece constante, e a variação da energia interna é zero.

Essa é uma questão clássica de termodinâmica, que requer atenção aos conceitos fundamentais dos processos termodinâmicos. É fundamental lembrar que os processos adiabáticos e isotérmicos são dois casos extremos, e que, na realidade, os processos podem ser mais complexos e envolver variações de temperatura e pressão.