Questão 46 Comentada - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) - Técnico Laboratório – Área Física - UFCG (2025)

Dois gases ideais A e B estão confinados em uma câmara dividida por um êmbolo móvel que não permite a mistura dos gases. Ambos os lados da câmara estão isolados termicamente do ambiente. O gás A está inicialmente a uma temperatura TA e o gás B a uma temperatura TB. O êmbolo é movido lentamente para comprimir o gás A e expandir o gás B sem troca de calor com o ambiente. Considere que a energia interna dos gases depende apenas da temperatura.

Assinale a alternativa CORRETA que apresente a relação correta para o trabalho W realizado sobre o sistema formado pelos gases A e B:

  • A A variação de energia interna de cada gás é igual ao trabalho realizado sobre ele: ΔUA=W e ΔUB=W.
  • B O trabalho realizado sobre o gás \(A\) é igual ao calor trocado com o ambiente: W=Q.
  • C A energia interna dos gases não varia durante o processo: ΔUA+ΔUB=0.
  • D O trabalho realizado sobre o sistema é nulo porque a temperatura dos gases permanece constante: W = 0.
  • E A variação de energia interna total dos gases é igual ao trabalho realizado sobre o sistema: ΔUA+ΔUB=W.

Gabarito comentado da Questão 46 - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) - Técnico Laboratório – Área Física - UFCG (2025)

Analisando a questão, o sistema é isolado termicamente (Q=0) e o êmbolo é móvel, permitindo troca de trabalho entre os gases. Como a energia interna depende apenas da temperatura, e o processo é adiabático para o sistema completo, temos: Pela Primeira Lei da Termodinâmica para o sistema total: ΔUtotal = Q - W, onde W é o trabalho realizado sobre o sistema. Como Q=0, resulta em ΔUA + ΔUB = -W. Porém, note que a questão define W como trabalho realizado sobre o sistema. Na convenção termodinâm...

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