Assinale a afirmação incorreta:
(a) A entropia do gás ideal na expansão livre adiabática aumenta.
(b) O trabalho feito por um gás ideal na expansão livre adiabática é nulo.
(c) A energia do gás ideal é proporcional a .
(d) A temperatura do gás ideal não muda na expansão livre adiabática.
(e) Para o gás ideal temos para a energia interna que
Passo 1
Beleza! Vamos olhar cada uma das opções e ver o que tem de certo e o que tem de errado em cada questão beleza?
(a) A entropia do gás ideal na expansão livre adiabática aumenta.
O que você lembra de expansão livre? Na expansão livre, temos que a variação de energia interna, o calor trocado e o trabalho realizado pelo gás são todos nulos!
E por que o gás expande então? Por que a expansão livre é um processo irreversível e em um processo irreversível a entropia do sistema aumenta!
Então essa frase está correta.
Passo 2
(b) O trabalho feito por um gás ideal na expansão livre adiabática é nulo.
Acabamos de discutir isso no passo anterior e é bem isso mesmo!
Então essa frase está correta.
Passo 3
(c) A energia do gás ideal é proporcional a .
Nessa a gente tem que pensar mais um pouco... Será que dá pra escrever a energia interna como função de ??? Bem, vamos lembrar primeiro como é a energia interna
Pra mudar pra pressão ou volume basta usar a equação dos gases ideais:
Substituindo na energia interna
Então de fato a energia interna é proporcional a !
Então essa frase está correta.
Passo 4
(d) A temperatura do gás ideal não muda na expansão livre adiabática.
Falamos no passo que a variação de energia interna do gás na expansão livre é nula! Como a energia interna é proporcional à temperatura então a variação de temperatura será nula também!
Então essa frase está correta.
Passo 5
(e) Para o gás ideal temos para a energia interna que
Já vimos que se quisermos escrever a energia interna em função de e ela será
O que é uma função de E e não somente de !
Então essa frase está errada!
Resposta
Letra E.