A primeira coluna descreve uma transformação sofrida pelo gás; a segunda contém a denominação utilizada para indicar essa transformação.
(A) O gás realiza trabalho e sua energia interna não varia. (1) Compressão isotérmica.
(B) O gás tem sua energia interna aumentada e não troca trabalho com o meio externo. (2) Compressão adiabática.
© O gás não troca calor com o meio externo, mas sua temperatura aumenta. (3) Aquecimento isométrico.
(D) O gás recebe trabalho e sua energia interna não varia. (4) Expansão isotérmica. Em qual das alternativas as associações estão corretas?
a) A–1, B–2, C–3 e D–4.
b) A–4, B–2, C–1 e D–3.
c) A–4, B–3, C–2 e D–1.
d) A–3, B–1, C–4 e D–2.
e) A–2, B–4, C–1 e D–4.

Passo 1

Vamos resolver essa questão que fala sobre transformações de um gás. A gente precisa identificar qual descrição corresponde a qual tipo de transformação termodinâmica usando conceitos como trabalho, energia interna, calor, e variação de temperatura. Para isso, vamos lembrar dos tipos de transformações como isotérmica, adiabática, isométrica e expansiva.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é cada transformação:
  • Isotérmica: Temperatura constante. Se o gás realiza trabalho ou recebe trabalho sem variação na energia interna.
  • Adiabática: Não troca calor com o ambiente. Se a temperatura muda, indicando variação na energia interna.
  • Isométrica (ou isocórica): Volume constante. Pode ter variação na energia interna sem realizar trabalho.
  • Expansão Isotérmica: Expansão mantendo a temperatura constante.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada descrição:
  • A) O gás realiza trabalho e sua energia interna não varia.
    • Isso se encaixa em uma compressão isotérmica, onde o trabalho é realizado e como a temperatura (e energia interna) não muda, é o caso.
  • B) O gás tem sua energia interna aumentada e não troca trabalho com o meio externo.
    • Se não há troca de trabalho e a energia interna aumenta, isso acontece em uma compressão adiabática onde o calor não entra nem sai, mas a energia interna aumenta pela compressão.
  • C) O gás não troca calor com o meio externo, mas sua temperatura aumenta.
    • Sem troca de calor e com aumento de temperatura, isso caracteriza um processo adiabático, mas aqui foi associado como aquecimento isométrico, o que não está correto.
  • D) O gás recebe trabalho e sua energia interna não varia.
    • Receber trabalho sem variação na energia interna combina com uma expansão isotérmica, onde o trabalho é realizado mantendo a temperatura constante.

Resposta

A alternativa correta é a letra b) A–4, B–2, C–1 e D–3.

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