Foi visto em sala de aula que De, sob pressão constante. Considere que um processo em que P não é constante em todo o período do processo, mas para qual as pressões inicial e final são iguais, como num processo cíclico. O valor de De é necessariamente igual a q nesse caso? Justifique.

Passo 1

Vamos resumir o que foi pedido na questão. A gente viu que, em pressão constante, a variação de entalpia ( De) é igual ao calor trocado ( qp). Agora, o exercício pergunta o que acontece se a pressão não for constante durante todo o processo, mas as pressões inicial e final são iguais, como em um processo cíclico. A gente precisa descobrir se, nesse caso, De ainda é igual a q e justificar a resposta. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de entalpia e como ela se relaciona com processos em diferentes condições de pressão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é entalpia. A entalpia ( H) é uma função termodinâmica que representa o conteúdo energético de um sistema à pressão constante. A variação de entalpia ( De) durante um processo é igual ao calor trocado com o ambiente quando a pressão é constante ( qp). Isso é válido especificamente para processos isobáricos, ou seja, com pressão constante.

Passo 3

Agora, vamos analisar o caso apresentado no exercício. O processo não tem pressão constante durante todo o período, mas as pressões inicial e final são iguais, caracterizando um processo cíclico. Em um processo cíclico, o sistema retorna ao estado inicial, o que implica que a variação de entalpia total ao final do ciclo é zero, já que entalpia é uma função de estado.

Passo 4

No entanto, o exercício quer saber se, mesmo com a pressão não constante durante todo o processo, a variação de entalpia ( De) é igual ao calor q. Como vimos, De só é válido para processos com pressão constante. Se a pressão varia durante o processo, essa igualdade não necessariamente se mantém, mesmo que a pressão final seja igual à inicial. Portanto, em processos onde a pressão varia, De não é necessariamente igual a q.

Passo 5

Para justificar, pense que quando a pressão não é constante, parte do calor fornecido ao sistema pode ser usado para realizar trabalho de expansão ou compressão, além de alterar a entalpia. Assim, o calor q não está apenas relacionado à variação de entalpia, mas também ao trabalho realizado, quebrando a igualdade De.

Resposta

Não, quando a pressão não é constante durante o processo, mesmo que a pressão inicial e final sejam iguais em um processo cíclico, a variação de entalpia ( De) não é necessariamente igual ao calor q. Isso ocorre porque, com pressão variável, o calor fornecido também pode ser utilizado para realizar trabalho, além de modificar a entalpia, quebrando a igualdade válida apenas para processos com pressão constante.

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