Em uma demonstração, um gás foi colocado em um cilindro isolado termicamente e liberado para se expandir…

Questão

Em uma demonstração, um gás foi colocado em um cilindro isolado termicamente e liberado para se expandir rapidamente. Durante o processo, não houve troca de calor com o ambiente. — Que transformação gasosa melhor descreve essa expansão?

1. A) É uma transformação isobárica, pois a rápida expansão garante que a pressão do gás permaneça constante.
2. B) É uma transformação isovolumétrica, pois o gás permaneceu no cilindro durante toda a expansão.
3. C) É uma transformação em que o gás necessariamente ganha calor para conseguir se expandir rapidamente.
4. D) É uma transformação adiabática, pois o gás se expande sem trocar calor com o ambiente.
5. E) É uma transformação isotérmica, pois a expansão ocorreu sem alteração da temperatura do gás.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o que o enunciado informa: o cilindro é isolado termicamente, ou seja, não há troca de calor com o ambiente, e o gás se expande rapidamente.
2. Lembre a definição de cada transformação gasosa. Transformação adiabática é aquela em que não há troca de calor entre o sistema e o ambiente (Q = 0). Isso corresponde exatamente à situação descrita.
3. Conclua que a alternativa correta é a D, pois a expansão sem troca de calor com o ambiente define a transformação adiabática.
4. Verifique as demais alternativas. A alternativa A está errada, pois a expansão livre e rápida não mantém a pressão constante; a transformação isobárica exige pressão constante. A alternativa B está errada, pois, se o gás se expande, o volume aumenta, logo não é isovolumétrica, que pressupõe volume constante. A alternativa C está errada, pois a expansão sem troca de calor dispensa o ganho de calor, e a expansão adiabática ocorre justamente sem calor. A alternativa E está errada, pois, em uma expansão adiabática, a temperatura do gás tende a diminuir, e não permanecer constante, o que caracterizaria uma transformação isotérmica.
5. Resultado: a expansão descrita é adiabática, e a resposta correta é a alternativa D, em concordância com o gabarito oficial.

💡 Dica: Procure a ausência de calor trocado com o ambiente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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