Os diagramas de pressão-volume são utilizados para descrever processos termodinâmicos de máquinas, permitindo calcular o trabalho realizado por um sistema, ou sobre ele

ENADE 2021 - QUESTÃO 20

Os diagramas de pressão-volume são utilizados para descrever processos termodinâmicos de máquinas, permitindo calcular o trabalho realizado por um sistema, ou sobre ele.

Na Figura I, a seguir, está representado um cilindro com um pistão contendo um gás ideal isolado termicamente do ambiente. Esse pistão, de peso desprezível e sem atrito com o cilindro, pressiona o gás com a soma da pressão de uma força externa F e da pressão atmosférica Patm. A Figura I apresenta, também, a transição quase-estacionária do estado inicial (Pi,Vi) até o estado final (Pf,Vf) , no qual a força F é nula.

A partir do estado inicial, existem formas diferentes de atingir-se o estado final. Por exemplo, se a força F for anulada instantaneamente, o gás irá expandir livremente em um processo irreversível, até atingir Vf, como mostrado na Figura II(a). Para atingir o mesmo volume final, a força F pode também ser reduzida instantaneamente em duas etapas: pela metade e, após o equilíbrio termodinâmico, reduzida a zero, com o resultado apresentado no diagrama da Figura II(b).

Com base nos processos apresentados, avalie as afirmações a seguir.

I. O trabalho realizado em uma rápida compressão do gás de (Vf, Pf ) a (Vi, Pi) será maior que o trabalho do processo quase-estacionário.

II. O trabalho realizado pelo sistema durante a expansão livre é o limiar máximo de trabalho que se pode obter.

III. As mudanças de estado nas expansões livres são irreversíveis, ao contrário das mudanças quase-estacionárias.

IV. O trabalho realizado sobre o sistema em um processo quase-estacionário é o mínimo necessário para se atingir a mudança de estado de (Vf, Pf ) a (Vi, Pi).

É correto apenas o que se afirma em

A) I e IV.

B) II e III.

C) II e IV.

D) I, II e III.

E) I, III e IV.

QUESTÃO ANTERIOR:

- A elaboração de experimentos didático-científicos de baixo custo produzem estímulos para realizar demonstrações simples de conceitos básicos da Física relacionados ao cotidiano dos estudantes. Inseridas na organização curricular do professor, essas atividades objetivam tornar as aulas mais interessantes e instigantes.

GABARITO:

E) I, III e IV.

RESOLUÇÃO:

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