Sem variar sua massa, um gás ideal sofre uma transformação a volume constante. É correto afirmar que
a) a transformação é isotérmica.
b) a transformação é isobárica.
c) o gás não realiza trabalho.
d) sua pressão diminuirá, se a temperatura do gás aumentar.
e) a variação de temperatura do gás será a mesma em qualquer escala termométrica.

Passo 1

Beleza, vamos ver o que a questão tá perguntando. Temos um gás ideal que não muda de massa e que passa por uma transformação a volume constante. Isso envolve conceitos de Termodinâmica, especificamente das transformações de gás ideal. Para resolver, vamos precisar lembrar das leis dos gases ideais e como elas se aplicam em diferentes processos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da equação dos gases ideais:
PV = nRT
Aqui, é a pressão, o volume, a quantidade de matéria, a constante dos gases e a temperatura.
Como o volume está constante, podemos analisar como as outras variáveis se comportam durante a transformação.

Passo 3

Em uma transformação a volume constante (chamada de isocórica), o volume não muda. Então, se o volume é constante e a quantidade de gás ( ) também não muda, podemos ver que a pressão e a temperatura estão relacionadas diretamente pela equação . Isso significa que se a temperatura aumenta, a pressão também aumenta, e vice-versa.

Passo 4

Agora, vamos analisar cada alternativa:
a) A transformação é isotérmica.
  • Isotérmica significa que a temperatura permanece constante. Mas a questão não diz nada sobre a temperatura se manter igual, apenas que o volume é constante. Então, essa opção não necessariamente é verdadeira.
b) A transformação é isobárica.
  • Isobárica significa que a pressão permanece constante. No nosso caso, como a temperatura pode variar e o volume é constante, a pressão também pode variar. Então, essa opção não é correta.
c) O gás não realiza trabalho.
  • O trabalho realizado por um gás em uma transformação é dado por . Como o volume não muda ( ), o trabalho também é zero. Portanto, essa afirmação é verdadeira.
d) Sua pressão diminuirá, se a temperatura do gás aumentar.
  • Pelo que vimos na equação dos gases ideais, se a temperatura aumenta e o volume é constante, a pressão também aumenta, não diminui. Então, essa opção está errada.
e) A variação de temperatura do gás será a mesma em qualquer escala termométrica.
  • As variações de temperatura são consistentes entre diferentes escalas quando se trata de aumentos ou diminuições proporcionais (como Celsius e Kelvin), mas isso depende de como se interpreta “a mesma”. Pode ser um pouco ambígua, então vamos focar na opção que temos certeza.

Resposta

A alternativa c) o gás não realiza trabalho é a correta.

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