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Questão de Física — FGV SME-SP EFII e Médio 2023 (nº 56)

Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa um volume de 200 L sob pressão de 2,0.10⁵ Pa a 27oC.
Deseja-se elevar em 27oC a temperatura desse gás. Numa primeira tentativa aqueceu-se o gás a volume constante. Nesse caso, para obter a elevação de temperatura desejada, foi necessário fornecer-lhe uma quantidade de calor Q₁.
Numa segunda tentativa aqueceu-se o gás a pressão constante. Nesse caso, para obter a mesma elevação de temperatura foi necessário fornecer-lhe uma quantidade de calor Q₂.
A diferença Q₂ – Q₁ foi

A7,2.10³ J.
B4,0.10³ J.
C3,6.10³ J.
D2,0.10³ J.
Enula.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa C

(A) Incorreta: $7{,}2\times10^3\ \text{J}$ dobra indevidamente o trabalho realizado na expansão isobárica.
(B) Incorreta: $4{,}0\times10^3\ \text{J}$ não corresponde a $nR\Delta T$ com os dados fornecidos.
(C) Correta: como a variação de energia interna é a mesma, $Q_2-Q_1=W=p\Delta V=nR\Delta T=\frac{pV}{T}\Delta T=\frac{2{,}0\times10^5\cdot0{,}2}{300}\cdot27=3{,}6\times10^3\ \text{J}$ .
(D) Incorreta: $2{,}0\times10^3\ \text{J}$ subestima o trabalho da transformação isobárica.
(E) Incorreta: não é nula, pois a pressão constante há realização de trabalho ( $Q_2>Q_1$ ).

Fonte: FGV SME-SP EFII e Médio 2023 Física (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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