Questions: Gases ideais são um modelo simplificado de gases que seguem as leis ideais da física. Sobre esse contexto, assinale a alternativa que completa corretamente a sentença abaixo. Quando urn gás ideal sofre uma expansão isotérmica Assinale a alternativa correta. A. o mesmo não troca energia na forma de calor com o meio exterior. B. o trabalho realizado pelo mesmo é igual à variação da energia interna do gás. C. a energia recebida pelo mesmo na forma de calor é igual à variação da energia interna do gás. D. o mesmo não troca energia na forma de trabalho com o meio exterior. E. a energia recebida pelo mesmo na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão.

Gases ideais são um modelo simplificado de gases que seguem as leis ideais da física. Sobre esse contexto, assinale a alternativa que completa corretamente a sentença abaixo. Quando urn gás ideal sofre uma expansão isotérmica Assinale a alternativa correta.

A. o mesmo não troca energia na forma de calor com o meio exterior.

B. o trabalho realizado pelo mesmo é igual à variação da energia interna do gás.

C. a energia recebida pelo mesmo na forma de calor é igual à variação da energia interna do gás.

D. o mesmo não troca energia na forma de trabalho com o meio exterior.

E. a energia recebida pelo mesmo na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão.

Transcript text: Gases ideais são um modelo simplificado de gases que seguem as leis ideais da física. Sobre esse contexto, assinale a alternativa que completa corretamente a sentença abaixo. Quando urn gás ideal sofre uma expansão isotérmica $\qquad$ Assinale a alternativa correta. A. o mesmo não troca energia na forma de calor com o meio exterior. B. o trabaho realizado pelo mesmo é igual à variação da energia interna do gás. a energia recebida pelo mesmo na forma de calor é igual á variaçäo da energia C. interna do gás. D. o mesmo näo troca energia na forma de trabalho comio meio exterlors E. a energia recebida peio mesmo na iorma de caloné qual ao tabaho realizado pelo gás na expansão.

Solution

Solution Steps

Step 1: Understanding Isothermal Expansion of an Ideal Gas

In an isothermal process, the temperature of the gas remains constant. For an ideal gas, this implies that the internal energy, which depends only on temperature, does not change. Therefore, the change in internal energy ($\Delta U$) is zero.

Step 2: Applying the First Law of Thermodynamics

The first law of thermodynamics is given by:

\[ \Delta U = Q - W \]

where $\Delta U$ is the change in internal energy, $Q$ is the heat added to the system, and $W$ is the work done by the system. For an isothermal process, $\Delta U = 0$, so:

\[ 0 = Q - W \implies Q = W \]

This means that the heat added to the system is equal to the work done by the system during an isothermal expansion.

Step 3: Analyzing the Options

Option A: Incorrect. The gas does exchange energy in the form of heat with the surroundings.
Option B: Incorrect. The work done is not equal to the change in internal energy, as the change in internal energy is zero.
Option C: Incorrect. The energy received as heat is not equal to the change in internal energy, as the change in internal energy is zero.
Option D: Incorrect. The gas does perform work on the surroundings.
Option E: Correct. The energy received in the form of heat is equal to the work done by the gas during the expansion.