Entre as transformações termodinâmicas abaixo, qual delas tem a variação da energia interna de um gás nula?
a) Adiabática.
b) Isotérmica.
c) Isobárica.
d) Isovolumétrica.
e) Nenhuma das alternativas.
a) Adiabática.
b) Isotérmica.
c) Isobárica.
d) Isovolumétrica.
e) Nenhuma das alternativas.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de termodinâmica juntos! A pergunta é sobre qual transformação termodinâmica faz a variação da energia interna de um gás ser igual a zero. Vamos precisar entender um pouco sobre as transformações termodinâmicas e como elas afetam a energia interna de um gás.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia interna (
) de um gás ideal depende apenas da sua temperatura. Ou seja, se a temperatura não muda, a energia interna também não muda. Agora, vamos ver cada uma das transformações para ver qual mantém a temperatura constante.
Passo 3
a) Adiabática: Nesse processo, não tem troca de calor com o ambiente (
). A variação da energia interna (
) é igual ao trabalho realizado (
), então geralmente há mudança na temperatura e, portanto, na energia interna.
Passo 4
b) Isotérmica: Aqui, a temperatura (
) é constante durante todo o processo. Como a energia interna depende só da temperatura, se
não muda, então
.
Passo 5
c) Isobárica: Nesse caso, a pressão (
) é constante. A temperatura pode variar, o que significa que a energia interna também pode variar.
Passo 6
d) Isovolumétrica: Nesse processo, o volume (
) é constante. A temperatura pode mudar, levando a uma mudança na energia interna.
Passo 7
e) Nenhuma das alternativas: Já vimos que a transformação isotérmica realmente mantém a energia interna zero, então essa opção não é a resposta correta.
Resposta
A transformação que mantém a variação da energia interna nula é a Isotérmica. Portanto, a resposta correta é a letra b).