Questão de Recursos Energéticos · FGV EPE 2024 (nº 67)

A Primeira Lei da Termodinâmica é como um balanço de energia: a energia interna ($\Delta U$) de um sistema (a energia guardada dentro dele) muda quando ele troca calor ($Q$) com o ambiente ou realiza trabalho ($W$) sobre o ambiente (ou o ambiente sobre ele), seguindo a relação $\Delta U = Q - W$.

• (A) Incorreta: A variação de energia interna não é sempre diretamente proporcional à variação de temperatura. Embora seja verdade para um gás ideal, para substâncias reais ou durante mudanças de fase (como água virando vapor a temperatura constante), a energia interna pode mudar mesmo sem variação de temperatura. A palavra "sempre" torna a afirmativa falsa.
• (B) Incorreta: Processos sem troca de calor são chamados adiabáticos. No entanto, um processo adiabático pode ser reversível (muito lento e sem atrito) ou irreversível (rápido, com atrito ou expansão livre). A reversibilidade depende da ausência de fatores dissipativos, não apenas da ausência de troca de calor.
• (C) Correta: Por convenção na maioria dos livros de física e engenharia, o trabalho ($W$) realizado pelo sistema (como um gás se expandindo e empurrando algo) é considerado positivo. Se o gás se expande, ele está realizando trabalho sobre o ambiente, e esse trabalho é positivo.