Question

Dois recipientes contém a mesma quantidade de gás ideal no mesmo estado de equilíbrio, (pA, VA, TA).

As amostras de gás são submetidas a processos cíclicos constituídos por:

(i) uma expansão isotérmica (A→B), uma compressão isobárica (B→C), e um processo isocórico (C→A).

(ii) uma expansão adiabática (A→D), uma compressão isobárica (D→C), e um processo isocórico (C→A).

Acima, A, B, C e D denotam estados termodinâmicos de equilíbrio, de forma que A e C são estados comuns a ambos os ciclos.

As temperaturas dos estados B e D, bem como seus volumes, são tais que:

a) TB > TD e VB > VD.
b) TB > TD e VB < VD.
c) TB < TD e VB > VD.
d) TB < TD e VB < VD

Answer 1

Resposta:

a) TB > TD e VB > VD.

Explicação:

A justificativa é o próprio gráfico, no qual estão representados os estados e os respectivos processos. A → B → C (pela curva isoterma) e A → D → C (pela curva adiabática).

Por esses caminhos (processos), pode-se verificar as diferença entre temperaturas e volumes entre os estado B e D.

Answer 2

Tanto o volume quanto a temperatura do gás do recipiente (i) serão maiores que no gás do recipiente (ii) em seus estados intermediários (B e D, respectivamente). Logo, a letra a) é a correta.

Como um gás pode ser alterado?

Se mudarmos a pressão, temperatura ou volume de um gás alteraremos suas características, desde que respeitamos as leis da termodinâmica.

Vamos analisar cada ciclo:

• (i) Entre A e B não se altera temperatura, mas o volume aumenta. Entre B e C a pressão é constante, a temperatura aumenta e o volume diminui. Já entre C e A o volume permanece constante. Logo, no fim, a temperatura em B aumentou e o volume permanece o mesmo.
• (ii) Entre A e D o volume aumenta. Já entre D e C o volume diminui e a temperatura aumenta. Por fim, entre C e A o volume não muda. Logo, no final, a temperatura aumenta e o volume também.

Portanto:

TB > TD e VB > VD

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