UNIRV - 2026-2 - Questão 5

EM UM CENTRO DE PESQUISA DE MATERIAIS, UM CILINDRO METALICO RIGIDO E PERFEITAMENTE VEDADO, COM VOLUME INTERNO INVARIAVEL DE 0,5 \, M^3, E UTILIZADO PARA ARMAZENAR 50 MOLS DE GAS ARGONIO (O QUAL, PARA FINS DE CALCULO, DEVE SER TRATADO COMO UM GAS IDEAL). INICIALMENTE, O SISTEMA ENCONTRA-SE EM EQUILIBRIO TERMICO A UMA TEMPERATURA DE 27 \, ^\CIRC C. DEVIDO A UMA FALHA NO SISTEMA DE REFRIGERACAO DO LABORATORIO, A TEMPERATURA DO CILINDRO SE ELEVA ATE ATINGIR 87 \, ^\CIRC C. CONSIDERE A CONSTANTE UNIVERSAL DOS GASES PERFEITOS COMO R = 8,3 \, J/(MOL\CDOT K) E ASSUMA QUE NAO HA VAZAMENTO DO GAS. COM BASE NAS LEIS DA TERMODINAMICA E NA EQUACAO DE CLAPEYRON APLICADAS A SITUACAO DESCRITA, ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA: \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\PROTECT\CIRCLED{\ALPH*}, LEFTMARGIN=3EM, ITEMSEP=0.5EM] \ITEM A PRESSAO INICIAL DO GAS NO INTERIOR DO CILINDRO E DE 249 KPA E, COM O AQUECIMENTO, O SISTEMA PASSA POR UMA TRANSFORMACAO ISOBARICA. \ITEM A PRESSAO FINAL DO GAS APOS O AUMENTO DE TEMPERATURA ATINGE 298,8 KPA, CARACTERIZANDO UMA TRANSFORMACAO ISOVOLUMETRICA ONDE A PRESSAO E DIRETAMENTE PROPORCIONAL A TEMPERATURA ABSOLUTA. \ITEM O MODELO FISICO DE GAS IDEAL PRESSUPOE QUE, DURANTE O AQUECIMENTO, AS INTERACOES INTERMOLECULARES DO ARGONIO TORNAM-SE INTENSAS E AS COLISOES COM AS PAREDES PASSAM A SER INELASTICAS. \ITEM CASO A TEMPERATURA DO GAS DOBRASSE NA ESCALA CELSIUS (DE 27 \, ^\CIRC C PARA 54 \, ^\CIRC C), A PRESSAO INTERNA DO CILINDRO TAMBEM DOBRARIA, EM CONFORMIDADE COM AS LEIS DOS GASES PERFEITOS. \ITEM DURANTE O AQUECIMENTO TERMICO DE 27 \, ^\CIRC C PARA 87 \, ^\CIRC C, O GAS SE EXPANDE CONTRA AS PAREDES INTERNAS DO CILINDRO, REALIZANDO UM TRABALHO MECANICO POSITIVO. \END{ENUMERATE}