Um mol de gás ideal sofre uma transformação isotérmica, na qual seu volume passa de 10 L (estado inicial: 1) para 25 L (estado final: 2).

A alternativa correta é letra D)

Gabarito: LETRA D.

De acordo com a lei dos gases ideais, podemos escrever:

dfrac { P_1 cdot V_1 } { T_1 } = dfrac { P_2 cdot V_2 } { T_2 }

Para uma transformação isotérmica (T_2 = T_1), temos

dfrac { P_1 cdot V_1 } { cancel {T_1 } }= dfrac { P_2 cdot V_2 } { cancel { T_1 } }

P_2 = dfrac { V_1 } { V_2} cdot P_1

Substituindo os valores do enunciado, temos

P_2 = dfrac { 10 } { 25 } cdot P_1

P_2 = dfrac { 2 } { 5 } cdot P_1

P_2 = 0,4 cdot P_1

Da equação acima, podemos afirmar que P_2 lt P_1, ou seja, a pressão do gás DIMINUIU durante o processo. Portanto, as alternativas (a) e (c) estão incorretas, pois a pressão no estado final 2 é maior que no estado final 1 nos gráficos dessas alternativas ilustram.

Sabemos que a entalpia é dada pela função de estado:

H = U + PV

Onde U é a energia interna, P a pressão e V o volume. Lembrando que PV = nRT, a equação acima se torna:

H = U + nRT

Então, podemos escrever: 

Delta H = Delta U + nR Delta T

Como o processo é isotérmico, temos que Delta U = 0 e Delta T = 0. Então, temos que

Delta H = 0 + nR cdot 0.

Delta H = 0

Ou seja, a entalpia não varia durante a transformação. Note que o único gráfico em que a entalpia não varia, e que a pressão diminui, é a alternativa (d).

Portanto, a resposta correta é a alternativa (d).