Caso se deseje aquecer uma amostra de gás natural,
- A)a quantidade de calor necessária para realizar o aquecimento será a mesma, independentemente de este ser realizado a volume ou a pressão constante.
Errada, porque a quantidade de calor não é a mesma: a pressão constante exige mais calor do que o volume constante.
- B)será necessária maior quantidade de calor se o aquecimento for realizado a pressão constante que se ele for realizado a volume constante, porque, a pressão constante, o sistema realizará trabalho sobre as vizinhanças.
Certa, pois a pressão constante o gás se expande e realiza trabalho sobre as vizinhanças, demandando mais calor para o mesmo aquecimento.
- C)será necessária menor quantidade de calor se o aquecimento for realizado a volume constante que se ele for realizado a pressão constante, porque, a pressão constante, as vizinhanças realizarão trabalho sobre o sistema.
Errada, porque a justificativa está invertida: quem realiza trabalho sobre as vizinhanças é o sistema, não as vizinhanças sobre o sistema.
- D)será necessária maior quantidade de calor se o aquecimento for realizado a pressão constante que se ele for realizado a volume constante, porque, a pressão constante, as vizinhanças realizarão trabalho sobre o sistema.
Errada, pois a conclusão até aponta para mais calor na pressão constante, mas o motivo está incorreto ao dizer que as vizinhanças realizam trabalho sobre o sistema.
- E)será necessária maior quantidade de calor se o aquecimento for realizado a volume constante que se ele for realizado a pressão constante, porque, a pressão constante, o sistema realizará trabalho sobre as vizinhanças.
Errada, porque na pressão constante o sistema é que realiza trabalho ao se expandir, e não o volume constante.
Gabarito: B
Quando você aquece um gás, entra energia em forma de calor e a temperatura tende a subir. A pegadinha aqui está em comparar duas situações clássicas: aquecimento a volume constante e aquecimento a pressão constante. A ideia central vem da 1ª lei da Termodinâmica: parte do calor recebido pode virar aumento de energia interna e, dependendo das condições, parte pode ser usada para realizar trabalho de expansão. No aquecimento a volume constante, o gás não pode se expandir, então ele não realiza trabalho de expansão. Assim, todo o calor absorvido vai para aumentar a energia interna do sistema. Já na pressão constante, o gás pode expandir-se e empurrar as vizinhanças, realizando trabalho. Isso significa que, para alcançar o mesmo aumento de temperatura, o sistema precisa absorver mais calor. Por isso, o item B está correto: a pressão constante exige maior quantidade de calor do que o volume constante, porque o gás realiza trabalho sobre as vizinhanças. Em linguagem de prova, isso também aparece como a comparação entre calor específico molar a pressão constante e a volume constante, sendo este último menor. Então guarde a lógica: se o gás pode expandir, parte da energia "vai embora" em forma de trabalho mecânico. Se ele fica preso no volume, não há esse gasto extra. É uma daquelas questões em que a termodinâmica parece brava, mas só está perguntando se o gás tem espaço para respirar.