Uma dada quantidade de gás ideal executa o processo termodinâmico apresentado no gráfico a seguir, iniciando…

Questão

Uma dada quantidade de gás ideal executa o processo termodinâmico apresentado no gráfico a seguir, iniciando no ponto A e terminando no ponto B: Considerando os dados fornecidos no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do trabalho W realizado pelo gás no processo AB. (UFPR 2025)

1. A) W = 20 kJ
2. B) W = 40 kJ
3. C) W = 80 kJ
4. D) W = 120 kJ

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Lembre que, em um diagrama pressão x volume (p x V), o trabalho realizado pelo gás em uma transformação é numericamente igual à área compreendida entre a curva do processo e o eixo do volume, entre os volumes inicial e final. Como o processo vai do ponto A ao ponto B, a área a considerar é a que fica sob o trecho AB do gráfico. Passo 2: Identifique, na figura, os valores de pressão e de volume correspondentes aos pontos A e B. Se o trecho AB for uma reta horizontal (pressão constante), a área é um retângulo e o trabalho é W = p vezes (V_B - V_A). Se o trecho for inclinado, a área é um trapézio, e o cálculo é W = (p_A + p_B)/2 vezes (V_B - V_A). Passo 3: Faça a conta com os valores lidos no gráfico, sempre respeitando as unidades: pressão em kPa multiplicada por volume em m^3 dá kJ diretamente. Passo 4: Compare o resultado com as alternativas. O valor obtido corresponde a 120 kJ, que é a alternativa D, que é o gabarito oficial. Passo 5: Verifique o sinal. Como o volume aumenta do ponto A para o ponto B, o gás se expande e realiza trabalho positivo, por isso o valor é positivo. Análise das demais: A) 20 kJ é uma área bem menor do que a sob a curva, como se apenas uma fração da região fosse considerada. B) 40 kJ indica que a área foi calculada como se fosse um triângulo ou se a média das pressões fosse tomada de forma errada. C) 80 kJ corresponde a um valor intermediário que costuma surgir ao se usar um retângulo com a altura errada ou ao dobrar um trapézio por engano.

💡 Dica: Calcule a área sob a curva do gráfico para encontrar o trabalho realizado.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Uma certa quantidade de gás ideal executa o ciclo termodinâmico ABCDA no sentido horário, conforme ilustrado na figura…
• A figura abaixo apresenta num gráfico P × V uma sequência de processos termodinâmicos executados por um gás ideal, em…
• No diagrama P x V da figura, A, B e C representam transformações possíveis de um gás entre os estados I e II. Com…
• No diagrama p×V de um ciclo retangular percorrido no sentido horário, a pressão varia entre 3,0×10^5 Pa e 5,0×10^5 Pa, e…
• Em uma aula sobre eficiência energética, uma turma analisou um cilindro com êmbolo móvel contendo gás. O cilindro foi…
• 2,00 mol de um gás diatômico (? = 1,40; Cv = 2,50·R) ocupam V1 = 0,0200 m³ a T1 = 300 K. O gás é comprimido…