Questão 50 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Um gás ideal puro encontra‐se num sistema fechado, inicialmente à temperatura T0 e à pressão P0 = 9 bar. No estado final, após uma expansão isotérmica, a pressão é 1 bar.
Sabendo‐se que a capacidade calorífica é Cp = 5cal/(gmolK) e considerando que a constante universal dos gases é R = 2 cal/(gmolK), as variações de entalpia e entropia durante o processo são, em cal/gmol e em cal/(gmolK), respectivamente iguais a
- A) 0 e 2ln(2).
- B) 5 e ln(9).
- C) 0 e 4ln(3).
- D) 0 e 0.
- E) 5 e 0.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (SUDENE 2013).
Comentário
Gabarito: C.
Para gás ideal, a entalpia depende só da temperatura. Na expansão isotérmica, ΔH = 0.
Entropia: ΔS = −R·ln(P2/P1) = R·ln(P1/P2) = 2·ln(9/1) = 2·ln 9 = 2·2·ln 3 = 4·ln 3 cal/(gmol·K).
O valor de Cp é dado distrator, pois ΔT = 0.
Por que as outras estão erradas:
- (A) 0 e 2ln(2): ΔH está certo, mas 2ln(2) corresponderia a uma razão de pressões igual a 2, e não a 9.
- (B) 5 e ln(9): ΔH não é 5 (ΔT = 0) e na entropia falta multiplicar por R = 2.
- (D) 0 e 0: ΔH está certo, mas a entropia de um gás varia numa expansão isotérmica com mudança de pressão.
- (E) 5 e 0: erra os dois, pois ΔH = Cp·ΔT = 0 e ΔS não é nula.
Dica: numa isoterma de gás ideal, ΔH = 0 e ΔS = R·ln(P inicial/P final).
Fundamentos: propriedades de gás ideal · processo isotérmico · variação de entropia com pressão · entalpia função só da temperatura
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV SUDENE 2013 (Área 9), questão 50, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.