UFSM quando um gás ideal sofre uma expansão isotérmica,
A) a energia pelo gás na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão
B) não troca energia na forma de calor com o meio exterior
C) Não troca energia na forma de trabalho com o meio exterior
D) a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual à variação da energia interna do gás
E) o trabalho realizado pelo gás é igual à variação da energia interna do gás

Passo 1

Vamos entender o que a questão está perguntando. Estamos falando sobre um gás ideal que está passando por uma expansão isotérmica. Isso significa que o gás está se expandindo mantendo sua temperatura constante. Para resolver essa questão, vamos precisar conhecer os conceitos de termodinâmica relacionados à energia interna, calor e trabalho em processos isotérmicos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da Primeira Lei da Termodinâmica, que é essencial para entender o que acontece durante esse processo. A fórmula dessa lei é:
De
Aqui, De representa a variação da energia interna do gás, Q é o calor trocado com o ambiente, e W é o trabalho realizado pelo gás.

Passo 3

No caso de uma expansão isotérmica de um gás ideal, a temperatura do gás permanece constante. Para um gás ideal, a energia interna ( U) depende apenas da temperatura. Se a temperatura não muda, então a variação da energia interna também é zero:
De

Passo 4

Substituindo De na equação da Primeira Lei da Termodinâmica, temos:
0 = Q - W
Isso significa que:
Q = W
Ou seja, o calor fornecido ao gás ( Q) é igual ao trabalho realizado pelo gás ( W) durante a expansão.

Resposta

A) a energia pelo gás na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão

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