Análise das opções:
A variação da energia interna (ΔU) de um gás só depende da sua variação de temperatura (ΔT):
Como a temperatura final é igual à inicial nas duas transformações, ΔU é o mesmo nos dois casos.
No primeiro caso, W=0 (o gás não sofre variação no volume ΔV, a transformação é isovolumétrica), então:
ΔU=Q-W
ΔU=Q-0
ΔU=Q
No segundo caso, W'=p.ΔV>0 (o gás realiza trabalho positivo), então:
ΔU=Q'-W'
Logo:
ΔU=ΔU
Q=Q'-W'
Q'=Q+W
Q' > Q
O corpo receba mais calor na transformação isobárica Q' (segundo caso), a opção a) está errada.
b) no segundo aquecimento, não houve realização de trabalho.
Sabemos que na transformação isobárica o gás realiza trabalho positivo (W'=p.ΔV>0). A opção b) também está errada.
c) no segundo aquecimento, todo o calor fornecido ao gás foi transformado em energia interna.
Vimos que isso ocorre no primeiro caso, na transformação isovolumétrica, onde o trabalho é nulo W=0:
ΔU=Q-W
ΔU=Q-0
ΔU=Q
A opção c) está errada.
d) o trabalho realizado no primeiro caso foi maior que no segundo.
No primeiro caso o trabalho é zero (W=0, transformação isovolumétrica), e no segundo caso é positivo e diferente de zero (W'=p.ΔV>0).
A afirmativa está errada. O correto seria:
"o trabalho realizado no primeiro caso foi menor que no segundo".
Ou,
"o trabalho realizado no segundo caso foi maior que no primeiro".
e) o aumento da energia interna do gás foi o mesmo nos dois casos.
Como já vimos, a afirmativa é verdadeira. A variação da energia interna (ΔU) de um gás só depende da sua variação de temperatura (ΔT):
Opção correta: e)
