Questão 35 - ACAFE Medicina - Verão 2026/1

Em um laboratório didático, um técnico opera um cilindro com êmbolo contendo gás ideal, o qual dispõe de um banho térmico de temperatura controlada (para processos isotérmicos), uma manta isolante (para processos adiabáticos), um trava-êmbolo que impede o movimento (para processos isocóricos) e um conjunto de pesos sobre o êmbolo que mantém a pressão constante quando desejado (processos isobáricos).

 

Pretendendo explorar de maneira prática seus conhecimentos sobre as leis da termodinâmica, o técnico executa os quatro procedimentos descritos abaixo separadamente, sempre de forma necessária para aproximar os procedimentos de transformações gasosas reversíveis:

 

• P₁: o cilindro é mergulhado no banho a temperatura constante e o gás sofre uma expansão.
• P₂: o êmbolo é travado e o gás é aquecido.
• P₃: o cilindro é envolvido pela manta isolante e o êmbolo é comprimido rapidamente.
• P₄: uma sequência de etapas leva o sistema de volta ao estado inicial.
 

I. Em P₁, por ser isotérmico com gás ideal, a variação de energia interna é nula; logo, o gás realiza trabalho positivo na expansão e recebe calor.

II. Em P₂, por ser isocórico, o trabalho é nulo e o calor é positivo, igual ao aumento da energia interna, aumentando com isso sua pressão.

III. Em P₃, durante a compressão adiabática, o meio realiza trabalho sobre o gás, portanto, a energia interna diminui devido à diminuição da temperatura.

IV. Em P₄, ao final do ciclo completo, a variação de energia interna é positiva; logo, a soma dos calores é maior que a soma dos trabalhos no ciclo.

V. Em P₄, como a temperatura final é igual a inicial pode-se afirmar que a temperatura não variou durante o ciclo, mantendo a energia interna constante.

 

Assinale a alternativa CORRETA.