Questões Sobre Termologia - Física - concurso

Para responder a essa questão, precisamos entender como os gases se comportam quando são resfriados. Em particular, precisamos considerar como o calor específico molar (cV) de cada gás varia com a temperatura.

Observando o quadro fornecido, podemos ver que os calores específicos molares dos gases são diferentes. Isso significa que, ao serem resfriados, os gases irão perder calor de maneira diferente.

Para responder à pergunta, precisamos determinar qual gás irá perder calor mais facilmente, ou seja, qual gás tem o menor calor específico molar. Ao analisar o quadro, podemos ver que o gás monoatômico (C) tem o menor calor específico molar.

Isso significa que, ao ser resfriado, o gás monoatômico irá perder calor mais facilmente do que os outros gases. Portanto, a resposta certa é a letra C) Um gás monoatômico.

Em resumo, o gás monoatômico é o que irá se resfriar mais facilmente porque tem o menor calor específico molar. Isso ocorre porque os gases monoatômicos têm uma estrutura molecular mais simples, o que os torna mais eficientes em perder calor.

Além disso, é importante notar que os gases diatômicos e poliatômicos têm estruturas moleculares mais complexas, o que os torna menos eficientes em perder calor. Portanto, eles irão se resfriar mais lentamente do que os gases monoatômicos.

A resposta correta é a letra B) Se o gráfico estiver correto, quando as retas forem extrapoladas para temperaturas negativas, elas irão se encontrar simultaneamente.

Para entender melhor essa questão, é importante lembrar que, em um termômetro de gás ideal, o volume do gás é mantido constante enquanto a pressão do gás varia com a temperatura. Isso significa que, para diferentes gases ideais, a relação entre pressão e temperatura é linear.

Se observarmos o gráfico fornecido, podemos ver que as retas representam a relação entre pressão e temperatura para três gases ideais diferentes. É importante notar que, se o gráfico estiver correto, as retas devem se encontrar em um ponto comum quando extrapoladas para temperaturas negativas.

Isso ocorre porque, em um termômetro de gás ideal, a pressão do gás é diretamente proporcional à temperatura. Portanto, se as retas forem extrapoladas para temperaturas negativas, elas devem se encontrar em um ponto comum, pois a pressão do gás deve ser a mesma para todos os gases ideais.

Portanto, a alternativa correta é a letra B) Se o gráfico estiver correto, quando as retas forem extrapoladas para temperaturas negativas, elas irão se encontrar simultaneamente.

A alternativa correta é a letra A) Partindo de (Pi, Vi e Ti) através de uma transformação isobárica e depois fazendo uma transformação isocórica para chegar em (Pf, Vf e Tf).

Para entender por que a alternativa A é a correta, vamos analisar as condições iniciais e finais do problema. Temos que a volumes final é maior que o volume inicial (Vf > Vi) e a pressão inicial é maior que a pressão final (Pi > Pf).

Agora, vamos analisar as alternativas. A alternativa A apresenta uma transformação isobárica seguida de uma transformação isocórica. Isso significa que, inicialmente, o sistema sofre uma variação de volume sem mudar a temperatura (Ti = Tf), o que é característico de uma transformação isobárica. Depois, o sistema sofre uma variação de temperatura sem mudar o volume (Vi = Vf), o que é característico de uma transformação isocórica. Como o trabalho realizado pelo gás é maior quando o volume aumenta e a pressão diminui, a alternativa A é a que apresenta o maior trabalho realizado pelo gás.

Já as alternativas B, C, D e E apresentam sequências de transformações que não resultam em um trabalho maior realizado pelo gás. A alternativa B apresenta uma transformação isocórica seguida de uma transformação isobárica, o que não é o caso. A alternativa C apresenta uma transformação isotérmica seguida de uma transformação adiabática, o que não é compatível com as condições iniciais e finais do problema. A alternativa D apresenta uma transformação adiabática seguida de uma transformação isotérmica, o que também não é compatível com as condições iniciais e finais do problema. A alternativa E afirma que o trabalho não depende do caminho, o que não é verdadeiro, pois o trabalho realizado pelo gás depende das transformações que o sistema sofre.

Portanto, a alternativa A é a que apresenta a sequência de transformações que resulta no maior trabalho realizado pelo gás, o que é compatível com as condições iniciais e finais do problema.

A alternativa correta é a letra D) 2,52.

Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o problema passo a passo. Temos dois sistemas, cada um com um gás ideal que se expande a uma temperatura constante.

No primeiro sistema, temos n₁ = 1 mol de gás ideal que se expande de um volume inicial V_1i = 10 litros para um volume final V_1f = 20 litros, realizando um trabalho W₁. Já no segundo sistema, temos n₂ = 2 moles de gás ideal que se expande de um volume V_2i = 30 litros para um volume V_2f = 90 litros, realizando um trabalho W₂.

Para encontrar o valor aproximado de W₂/W₁, precisamos lembrar que o trabalho realizado por um gás ideal durante uma expansão isoterma é igual ao produto da variação de volume pelo produto da constante dos gases reais (R) pela temperatura (T).

Matematicamente, isso pode ser representado pela fórmula:

W = -nRT ln(V_f/V_i)

onde n é o número de moles de gás, R é a constante dos gases reais, T é a temperatura, V_i é o volume inicial e V_f é o volume final.

Aplicando essa fórmula aos dois sistemas, podemos encontrar o valor de W₁ e W₂.

W₁ = -n₁RT₁ ln(V_1f/V_1i) = -1 × R × 300 × ln(20/10) = -R × 300 × ln(2)

W₂ = -n₂RT₂ ln(V_2f/V_2i) = -2 × R × 600 × ln(90/30) = -2 × R × 600 × ln(3)

Agora, podemos dividir W₂ por W₁ para encontrar o valor aproximado de W₂/W₁.

W₂/W₁ = (-2 × R × 600 × ln(3))/(-R × 300 × ln(2)) = 4 × ln(3)/ln(2) ≈ 2,52

Portanto, a alternativa correta é a letra D) 2,52.