Questão 84 (CFS 2) da EEAR 2010

O trabalho de um gás é dado por \tau = P\,\Delta V, ou seja, é a área sob a curva no gráfico P \times V. Ele só existe se o volume variar: o gás precisa se expandir (trabalho positivo) ou ser comprimido (trabalho negativo).\n\nNo gráfico, a transformação AB é um segmento vertical. Isso quer dizer que o volume não muda, e a pressão aumenta. É uma transformação isocórica (isovolumétrica).\n\n1. Volume constante: V_B = V_A, logo \Delta V = 0.\n2. Trabalho: \tau = P\,\Delta V = P \cdot 0 = 0.\n3. Geometricamente, a área sob um segmento vertical é nula, pois não há largura.\n\nOs 20\ \text{J} de calor recebidos não viram trabalho. Pela primeira lei da termodinâmica, Q = \tau + \Delta U, então \Delta U = 20 - 0 = 20\ \text{J}. Toda a energia recebida aumenta a energia interna do gás, o que eleva sua temperatura e, consequentemente, sua pressão.\n\nPortanto, o trabalho realizado pelo gás é nulo.\n\nAlternativa D.

Pegadinha: A alternativa A engana quem iguala o calor recebido ao trabalho, sem notar que o volume é constante e, portanto, \tau = 0.

Por que as outras alternativas estão erradas

• Aconfunde o calor recebido (20 J) com o trabalho, esquecendo que com volume constante todo o calor vai para a energia interna.
• Bvalor sem base; não corresponde a nenhuma relação entre calor, trabalho e energia interna nesse processo.
• Cvalor sem base; não decorre de nenhum cálculo, já que o trabalho é nulo com \Delta V = 0.

Assunto: Primeira lei da termodinâmica.

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