Referindo-se ao estado final de um gás ideal que foi expandido adiabaticamente, é correto afirmar:
- A)A temperatura do gás aumenta.
- B)A temperatura do gás diminui.
- C)A energia interna do gás aumenta.
- D)A energia interna do gás se mantém constante.
- E)A variação da energia interna do gás é igual à quantidade de calor trocado com o meio exterior.
Resposta:
A alternativa correta é B)
Vamos entender melhor o que acontece com o estado final de um gás ideal que foi expandido adiabaticamente. Em uma expansão adiabática, não há troca de calor entre o sistema (o gás) e o meio exterior. Isso significa que o sistema não absorve nem libera calor durante o processo.
Como a expansão é adiabática, a energia interna do gás é utilizada para fazer o trabalho de expansão. Ou seja, a energia interna do gás é convertida em trabalho. Como resultado, a temperatura do gás diminui. Isso ocorre porque a energia interna do gás é relacionada à sua temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a energia interna do gás.
Portanto, é correto afirmar que a temperatura do gás diminui, pois a energia interna do gás é utilizada para fazer o trabalho de expansão. Isso descarta as opções A, C, D e E. A opção B é a resposta correta.
É importante notar que, se o processo fosse isotérmico (ou seja, a temperatura do gás se mantivesse constante), a expansão seria feita à custa da absorção de calor do meio exterior. Nesse caso, a energia interna do gás não seria utilizada para fazer o trabalho de expansão, e sim para absorver calor do meio exterior.
Mas, como estamos lidando com uma expansão adiabática, não há troca de calor entre o sistema e o meio exterior. Portanto, a energia interna do gás é utilizada para fazer o trabalho de expansão, o que leva a uma diminuição da temperatura do gás.
Em resumo, a resposta correta é B) A temperatura do gás diminui. Essa é a consequência natural de uma expansão adiabática, pois a energia interna do gás é utilizada para fazer o trabalho de expansão, o que leva a uma diminuição da temperatura do gás.
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