Uma certa quantidade de gás ideal executa o ciclo termodinâmico ABCDA no sentido horário, conforme ilustrado…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma certa quantidade de gás ideal executa o ciclo termodinâmico ABCDA no sentido horário, conforme ilustrado na figura abaixo. Considerando os dados apresentados na figura e no enunciado, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do trabalho total W realizado pelo gás ao longo de todo o ciclo ABCDA. (UFPR 2022)
- A) W = -200 kJ.
- B) W = -100 kJ.
- C) W = 100 kJ.
- D) W = 200 kJ.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Em um diagrama pressão-volume (P × V), o trabalho realizado pelo gás em um ciclo corresponde à área delimitada pelo ciclo.
- Como o ciclo ABCDA é percorrido no sentido horário, o trabalho líquido realizado pelo gás é positivo.
- A área delimitada na figura corresponde a 100 kJ; portanto, W = +100 kJ. A alternativa C está correta.
- A alternativa A tem sinal negativo e módulo de 200 kJ; a B tem sinal negativo, embora o módulo seja 100 kJ; e a D apresenta sinal positivo, mas duplica o valor do trabalho.
💡 Dica: Analise o ciclo termodinâmico e calcule o trabalho em cada etapa para obter o total.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter considerado o trabalho negativo por confundir o trabalho realizado pelo gás com o trabalho realizado sobre ele e, além disso, duplicado a área do ciclo.
O aluno reconhece o módulo de 100 kJ, mas atribui sinal negativo ao trabalho, apesar de o ciclo ser percorrido no sentido horário.
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno identifica corretamente que o trabalho é positivo, mas calcula ou interpreta a área delimitada como 200 kJ, em vez de 100 kJ.
Raio-X da questão
trabalho em ciclo termodinâmico
avaliacao
primeira lei da termodinâmica · processos termodinâmicos
estude o cálculo de trabalho em processos termodinâmicos e ciclos
Confundir trabalho com variação de energia interna ou não considerar o sentido do ciclo ao calcular o trabalho.
pensamento_critico
cientifico
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