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Um gás ideal é comprimido adiabaticamente, e seu volume diminui pela metade. Se a temperatura inicial era de 600 K, qual será a nova temperatura?

a) 300 K
b) 600 K
c) 1200 K
d) 900 K
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Aprendendo com Desafios

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos usar a relação da compressão adiabática para um gás ideal, que é dada pela equação: \[ \frac{T_1}{T_2} = \left(\frac{V_2}{V_1}\right)^{\gamma - 1} \] onde: - \(T_1\) é a temperatura inicial, - \(T_2\) é a temperatura final, - \(V_1\) é o volume inicial, - \(V_2\) é o volume final, - \(\gamma\) é a razão dos calores específicos (Cp/Cv) do gás. No seu caso, o volume diminui pela metade, ou seja, \(V_2 = \frac{V_1}{2}\). Assim, a relação se torna: \[ \frac{T_1}{T_2} = \left(\frac{1/2}{1}\right)^{\gamma - 1} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\gamma - 1} \] Assumindo que o gás é diatômico (como o ar), \(\gamma\) é aproximadamente 1,4. Portanto: \[ \frac{T_1}{T_2} = \left(\frac{1}{2}\right)^{1.4 - 1} = \left(\frac{1}{2}\right)^{0.4} \] Calculando isso, temos: \[ T_2 = T_1 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{-0.4} \] Substituindo \(T_1 = 600 K\): \[ T_2 = 600 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{-0.4} \approx 600 \cdot 1.319 = 791.4 K \] Aproximando, a nova temperatura é cerca de 800 K, mas como essa opção não está disponível, vamos considerar a opção mais próxima. Analisando as alternativas: a) 300 K b) 600 K c) 1200 K d) 900 K A opção mais próxima é a d) 900 K. Portanto, a resposta correta é: d) 900 K.

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