Com relação aos estados e propriedades termodinâmicas, analise as afirmativas a seguir. I. A temperatura e o volume específico são propriedades independentes, e a pressão pode ser determinada em função dessas duas. II. A entalpia é obtida pela soma da Energia Interna e do produto da pressão pelo volume. III. Um estado crítico é aquele no qual os limites de fase desaparecem. Está correto o que se afirma em
- A)I, apenas.
A alternativa afirma que somente a afirmativa I está correta. A I está correta porque, para uma substância simples compressível em uma região monofásica, temperatura e volume específico podem ser tomados como propriedades independentes e a pressão pode ser obtida pela equação de estado em função de T e v. O problema é que as afirmativas II e III também estão corretas: a entalpia é dada por H = U + pV, ou h = u + pv na forma específica, e o estado crítico é justamente aquele em que desaparece a separação nítida entre as fases líquida e vapor.
- B)I e II, apenas.
A opção reúne as afirmativas I e II como verdadeiras. Isso faz sentido porque a I descreve corretamente a relação entre propriedades independentes e a obtenção da pressão por meio da equação de estado, enquanto a II traz a definição clássica de entalpia, H = U + pV, ou h = u + pv. O erro está em excluir a III, já que o estado crítico é o ponto em que o limite entre as fases desaparece, conceito também verdadeiro na termodinâmica.
- C)I e III, apenas.
Esta alternativa sustenta que apenas I e III estão corretas. A I está certa ao indicar que temperatura e volume específico podem fixar o estado e permitir determinar a pressão, e a III também está certa porque no ponto crítico não há mais distinção entre líquido e vapor. O equívoco é deixar de fora a II, pois a entalpia é definida pela soma da energia interna com o termo de escoamento pV, isto é, H = U + pV.
- D)II e III, apenas.
A alternativa afirma que II e III são as corretas. De fato, a II expressa corretamente a definição de entalpia, seja na forma total H = U + pV, seja na forma específica h = u + pv, e a III também está correta ao caracterizar o estado crítico como o ponto em que desaparecem as fronteiras de fase. O erro é desconsiderar a I, que também é verdadeira, pois T e v são variáveis independentes que permitem determinar p por meio da equação de estado.
- E)I, II e III.
A opção indica que I, II e III estão corretas, e isso está de acordo com a teoria termodinâmica. A I está correta porque, em um sistema simples compressível, temperatura e volume específico podem ser usados como variáveis independentes e a pressão resulta da relação de estado; a II está correta porque a entalpia é definida por H = U + pV, ou h = u + pv; e a III está correta porque no estado crítico desaparece a fronteira entre as fases líquido e vapor. Portanto, todas as afirmativas apresentam conceitos termodinâmicos válidos.
Gabarito: E
Em termodinâmica, você vai viver de duas ideias-chave: estado e propriedade. O estado de uma substância é descrito por propriedades como temperatura, pressão, volume específico, energia interna e entalpia. Quando o enunciado fala em relações entre essas grandezas, ele está cobrando se você reconhece quais delas são independentes e como se conectam por meio de equações de estado e definições fundamentais. A afirmativa I está correta porque, para uma substância simples compressível, temperatura e volume específico podem ser tratados como propriedades independentes e, com eles, a pressão pode ser obtida por uma relação de estado, como p = p(T,v). Em palavras simples: sabendo T e v, a pressão deixa de ser mistério e passa a ser calculável. A afirmativa II também está correta. A entalpia é definida por H = U + pV, e, em base específica, fica h = u + pv. Ou seja, ela é mesmo a soma da energia interna com o termo de fluxo associado ao produto pressão-volume. É uma definição clássica, sem pegadinha teórica aqui. A afirmativa III está correta porque o ponto crítico é justamente aquele em que as fases líquida e vapor deixam de ter fronteira nítida. No estado crítico, desaparece a distinção entre as fases, e a substância entra na região de fluido supercrítico. Por isso, o gabarito é E: as três afirmações estão certas.