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Exercícios sobre a transformação adiabática

Esta lista de exercícios trata da transformação adiabática, na qual um gás ideal pode variar em volume e temperatura sem trocar calor com suas vizinhanças.

Questão 1

  Acerca da transformação adiabática, assinale a alternativa correta.

a) São transformações que acontecem em temperatura constante.

b) São transformações termodinâmicas em que não ocorrem trocas de calor.

c) São transformações onde não há variação de energia interna.

d) Trata-se de transformações em que todo calor vira trabalho e vice-versa.  

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Questão 2

Um gás monoatômico ideal sofre uma transformação adiabática, realizando 400 J de trabalho sobre o meio externo. A variação da energia interna desse gás e a quantidade calor trocada são, respectivamente:

a) ΔU = 0 J; Q = 0 J.

b) ΔU = 400 J; Q = 0.

c) ΔU = 0 J; Q = -400 J.

d) ΔU = 400 J; Q = 400 J.

e) ΔU = -400 J; Q = 0.

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Questão 3

Em uma transformação adiabática, um gás ideal recebe 250 cal de trabalho do meio externo. Determine a variação de energia interna do gás e a quantidade de calor trocada com suas vizinhanças.

a) ΔU = 0 cal; Q = + 250 cal.

b) ΔU = -250 cal; Q = 0 cal.

c) ΔU = +250 cal; Q = 0 cal.

d) ΔU = -250 cal; Q = 250 cal.

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Questão 4

Em um processo termodinâmico em que ocorre a expansão adiabática de um gás ideal, é correto afirmar que:

a) ocorre um aumento na energia interna do gás.

b) ocorre uma redução na energia interna do gás.

c) ocorre realização de trabalho sobre o gás.

d) ocorre um aumento de temperatura no gás.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra B. Transformações adiabáticas são processos que acontecem muito rapidamente, de modo que não há tempo de ocorrer trocas de calor entre o sistema e o ambiente.

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Resposta Questão 2

Letra E. Em uma transformação adiabática, a quantidade de calor trocada entre o gás e o meio externo é nula. Além disso, como o exercício afirma que é o gás quem realiza trabalho, sua variação de energia interna é necessariamente negativa.

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Resposta Questão 3

Letra C. Uma vez que a transformação referida é adiabática, não há trocas de calor entre o gás e as vizinhanças. Além disso, uma vez que o gás recebe trabalho termodinâmico do meio externo, ele sofre um aumento de energia interna, logo ΔU = +250 cal.

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Resposta Questão 4

Letra B. Durante a expansão adiabática, o gás aumenta de volume, realizando, assim, certa quantidade de trabalho sobre o meio externo. Isso faz com que a energia interna do gás seja reduzida, uma vez que nenhuma troca de calor acontece no processo.

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