Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Das afirmações que seguem, diga quais são verdadeiras:

  1. Em um gás ideal o módulo da velocidade de uma molécula é inalterado após uma colisão dessa molécula com as paredes do recipiente que contem o gás.
  2. Num gás ideal não há uma energia potencial de interação entre as suas moléculas.
  3. A energia interna de um gás ideal é proporcional à sua temperatura e inversamente proporcional à sua pressão.

Escolha uma opção:

a. Apenas (i) e (iii).

b. Apenas (i) e (ii).

c. Todos elas.

d. Apenas (ii) e (iii).

e. Apenas (i).

f. Nenhum delas.

g. Apenas (ii).

h. Apenas (iii).

.

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você nessa aqui!

A primeira afirmativa nos fala que o módulo da velocidade da molécula não muda quando ela bate na parede do recipiente que envolve o gás, e essa afirmativa está correta! Se a velocidade mudasse, teríamos uma alteração na temperatura do gás só por ele estar confinado. A energia sempre diminuiria/aumentaria sem o gás sofrer alguma transformação, e isso não ocorre.

Portanto a afirmativa está correta

Beleza até aqui?

Passo 2

Na segunda afirmativa temos que num gás ideal não há interação intermolecular, e isso é verdade! É uma das características de um gás ideal.

Passo 3

Por fim a terceira alternativa nos diz que a energia interna é proporcional à temperatura (o que está correto, pois U = g 2 n R T , onde g são os graus de liberdade) e inversamente proporcional à pressão. Para essa segunda parte, vamos lembrar da lei zero da termodinâmica:

p V = n R T

Ou seja, a energia interna pode ser escrita assim:

U = g 2 ( p V )

E aqui vemos que a energia é proporcional à pressão, e não inversamente proporcional a ela.

Sendo assim apenas as alternativas corretas são (i) e (ii).

Analisando as alternativas, a correta é a (b).

Resposta

( b )

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