Durante um experimento, um aluno observa que a temperatura de um gás aumenta ao ser comprimido. Explique a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um experimento, um aluno observa que a temperatura de um gás aumenta ao ser comprimido. Explique a relação entre trabalho, calor e energia interna em termos de um sistema de gás comprimido.
- A) O calor diminui
- B) O trabalho diminui a energia interna
- C) A temperatura não muda
- D) O trabalho aumenta a temperatura
- E) O calor não influencia na temperatura
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as grandezas envolvidas. Energia interna (U) de um gas ideal depende da temperatura: quanto maior a energia interna, maior a temperatura. Trabalho (tau) e calor (Q) sao as duas formas de transferir energia para o sistema. Passo 2: Aplique a primeira lei da termodinamica na forma variacao de U = Q - tau, em que tau e o trabalho realizado PELO gas. Ao comprimir o gas, um agente externo realiza trabalho SOBRE o gas, entao tau e negativo e a energia interna aumenta. Passo 3: Como o enunciado descreve apenas a compressao e o aumento de temperatura, o trabalho externo e a principal fonte de energia nesse processo, sem necessidade de considerar calor trocado com o ambiente. Passo 4: Logo, o trabalho realizado sobre o gas aumenta sua energia interna e, consequentemente, sua temperatura. A alternativa D esta correta. Passo 5: Por que as demais estao erradas: A) o calor nao diminui por causa da compressao; a compressao nao e a causa de perda de calor. B) o trabalho sobre o gas aumenta, e nao diminui, sua energia interna. C) a temperatura muda, pois o enunciado observa exatamente o aumento dela. E) o calor influencia a temperatura quando ha troca termica, mas a afirmacao generalizada esta incorreta. Gabarito oficial D confere com a resolucao.
💡 Dica: Relacione os conceitos de trabalho e calor com a energia interna do gás.
Alternativa por alternativa
Acredita que a compressao faz o gas perder calor, confundindo a causa do aumento de temperatura com uma suposta saida de energia termica.
Confunde o sinal do trabalho: pensa que o trabalho feito sobre o gas retira energia interna, como se fosse trabalho realizado pelo gas.
Por que engana: Confundir a relação entre trabalho e calor, acreditando que o trabalho não afeta a temperatura do gás.
Supoe que, sem variacao de calor, a temperatura nao muda, ignorando que o trabalho externo tambem altera a energia interna.
Correto, o trabalho aumenta a energia interna.
Generaliza a ideia de que calor nao influencia a temperatura, descartando o fato de que a troca de calor pode alterar a temperatura de um sistema.
Raio-X da questão
trabalho, calor e energia interna
avaliacao
trabalho e energia interna · calor e temperatura
Revisar a primeira lei da termodinâmica e suas aplicações.
Confundir a relação entre trabalho e calor, acreditando que o trabalho não afeta a temperatura do gás.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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