Questão nº 31

Questão de Física · FGV SECAD-TO Edital 01 2023 (nº 31)

FGV2023FísicaFísica
Gabarito: Bver comentário ↓

5 moles de oxigênio estão em equilíbrio termodinâmico, contidos em um recipiente que possui um êmbolo que pode deslizar em seu interior com atrito desprezível.
Fornece-se ao gás uma quantidade de calor igual a 150 cal muito lentamente, de modo que sua expansão pode ser considerada isobárica.
Ao atingir o novo estado de equilíbrio termodinâmico, verifica-se que a temperatura do gás sofreu um acréscimo de 5°C.

Figura da questão de Física


Considere o oxigênio como um gás ideal e a constante universal dos gases R = 2,0cal/mol.K.
A variação de energia interna do oxigênio durante essa expansão foi de

Resposta comentada

Gabarito Alternativa B

  • (A) Incorreta: 50 cal é o trabalho da expansão, não ΔU\Delta U.
  • (B) Correta: W=nRΔT=5×2×5=50W=nR\Delta T=5\times2\times5=50 cal; ΔU=QW=15050=100\Delta U=Q-W=150-50=100 cal.
  • (C) Incorreta: 150 cal ignoraria o trabalho realizado na expansão.
  • (D) Incorreta: 200 cal soma o trabalho em vez de subtraí-lo.
  • (E) Incorreta: 250 cal não corresponde ao balanço da 1ª lei.

Fonte: FGV SECAD-TO Edital 01 2023 Física (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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