UFRJ – Física 2 2020.2 – P2 – Questão 2
Considere dois processos distintos pelos quais passa um gás ideal, representados por (i) e (ii) nos gráfico abaixo.
O ciclo (ii) é obtido a partir do ciclo (i) por uma translação no plano PxV e, portanto, os lados do retângulo (ii) possuem o mesmo comprimento que os lados do retângulo (i). Os ciclos são formados por duas isovolumétricas e duas isobáricas. Assinale a afirmativa correta
Escolha uma:
a. Ao longo de um ciclo, o calor trocado pelo gás no ciclo (i) é igual ao calor trocado pelo gás no ciclo (ii).
b. Ao longo de um ciclo, o calor trocado pelo gás no ciclo (i) é maior em módulo do que o calor trocado pelo gás no ciclo (ii).
c. O trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (i) é igual ao trabalho realizado em cada trecho do ciclo (ii).
d. O trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (i) é maior em módulo do que o trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (ii).
e. Nenhuma das afirmativas anteriores está correta.
Passo 1
Fala galera, tudo bem? O que sabemos da área de uma figura em um diagrama ? Ela é igual ao trabalho realizado pelo/sobre o gás certo? Se o segundo gráfico foi obtido a partir do primeiro, fazendo apenas uma translação, isso significa que as áreas deles são iguais, certo?
Beleza até aqui?
Passo 2
Isso significa que o trabalho total realizado pelos dois gases é igual, mas essa afirmação não está entre as alternativas. Nas alternativas fala do trabalho realizado em cada trecho, e isso não está correto!
Então vamos pensar na primeira lei, saca só.
Da primeira lei temos:
Certo? E sabemos que em um ciclo fechado não há variação de energia interna. Sendo assim, em um ciclo temos:
Passo 3
Olha que interessante o resultado que chegamos! Embora não saibamos muito sobre essas transformações, apenas sabendo que as áreas são iguais e considerando que a variação de energia interna é zero, temos que o calor trocado em cada ciclo é igual!
E essa sim está entre as alternativas!
Analisando as alternativas, a correta é a (a).