Caiu no vestibular

Hoje temos questões de Gases Perfeitos:
Transformações isotérmicas, isobáricas, isométricas. Equação de Clapeyron. Lei Geral dos Gases Perfeitos. Termodinâmica.

Questão 1:

FMJ (Faculdade de Medicina de Jundiaí)
Um gás ideal, contido num recipiente dotado de êmbolo móvel, descreve um ciclo térmico ADCBA, como mostra o gráfico.

O processo entre A e D e entre C e B são isotérmicos. Com base no gráfico e sabendo que a temperatura em A é 200 K, determine:

a) os trechos do ciclo ADCBA onde o processo é isocórico e onde é isobárico.
b) o volume do gás ideal no ponto D e a temperatura da isoterma que liga os pontos B e C, em Kelvin.

Resolução:

a) O processo é isocórico (volume constante) no trecho entre D e C e o processo é isobárico (pressão constante) no trecho entre B e A.
 
b) Sendo isotérmico o processo entre A e D temos, de acordo com a Lei de Boyle: 

p_A.V_A = p_D.V_D => 6(kPa).0,5(L) = 2(kPa).V_D => V_D = 1,5 L 
 
Sendo isobárico o processo entre B e A temos, de acordo com a Lei de Charles: 

V_B/T_B = V_A/T_A => 1,0L/T_B = 0,5L/200K => T_B = 400 K

Portanto, 400 K é temperatura da isoterma que liga os pontos B e C

Questão 2:

(FEI)
Um gás ideal encontra-se encerrado em um volume V a uma pressão P e temperatura T. Se triplicarmos sua pressão e reduzirmos seu volume à quarta parte, sua temperatura:

(A) Aumentará 75%.
(B) Aumentará 12 vezes.
(C) Diminuirá 25%.
(D) Diminuirá 12 vezes.
(E) Aumentará 33,3%.

Resolução:

Pela lei geral dos gases perfeitos, temos:

pV/T = 3p(V/4)/T’ = > T’= (3/4)T = 0,75T = 75%.T

A temperatira absoluta passa a ser 75% da temperature inicial. Logo, diminuirá de 25%
 
Resposta: (C)

Questão 3:

(FGV)
O gráfico da pressão (P), em função do volume (V) de um gás perfeito, representa um ciclo de transformações a que o gás foi submetido.

A respeito dessas transformações, é correto afirmar que a transformação

a) AB é isobárica e que a relação TA/TB entre as tem peraturas absolutas nos respectivos estados A e B vale 3.
b) BC é isotérmica e que a relação TB/TC entre as temperaturas absolutas nos respectivos estados B e C vale 1/2.
c) CD é isobárica e que a relação TC/TD entre as temperaturas absolutas nos respectivos estados C e D vale 2/3.
d) AD é isotérmica e que o calor trocado com o meio ambiente nessa transformação é nulo.
e) AD é adiabática e que o calor trocado com o meio ambiente nessa transformação é igual ao trabalho realizado pelo gás no ciclo.

Resolução:

a) A transformação AB é isobárica e vamos determinar, pela equação geral dos gases perfeitos, a relação TA/TB entre as temperaturas absolutas nos respectivos estados A e B:

p₁.3V₁/TA = p₁.V₁/TB => TA/TB = 3

Resposta: a

Questão 4:

(Centro Universitário São Camilo – Prova Medicina)
O gráfico ilustra como varia a pressão medida em um gás ideal, em função do volume que ele ocupa durante uma transformação cíclica.

O trabalho realizado no ciclo, em quilojoules, é igual a

(A) 300.
(B) –300.
(C) 400.
(D) –400.
(E) 0.

Resolução:

O módulo do trabalho realizado no ciclo é numericamente igual à área do ciclo, no caso um triângulo. Note que o ciclo é percorrido no sentido anti-horário e, portanto, o trabalho é negativo:

τ = -1,5.4,0.10⁵/2 J = -3,0.10⁵ J = -300 kJ

Resposta: (B)