Gases

Um recipiente rígido e termicamente isolante, de volume V, é dividido em dois compartimentos, que são separados por uma válvula inicialmente fechada. O compartimento da esquerda contém um gás ideal, e o da direita está completamente vazio (ver a figura). Abre-se então a válvula, e o gás se expande livremente até ocupar todo o volume disponível nos dois compartimentos. Nesse contexto, qual das afirmativas abaixo está correta?



a) A entropia do gás permanece constante, e a sua energia interna diminui.
b) A entropia do gás aumenta, e a sua energia interna permanece constante.
c) A entropia do gás e a sua energia interna diminuem.
d) A entropia do gás e a sua energia interna aumentam.
e) A entropia do gás e a sua energia interna permanecem constantes.

Gabarito letra ' b '

Porque não pode ser letra ' E ' ? Como uma partícula vai aumentar o grau de desordem se a energia permanece constante, é como se não aumentasse o número colisões. Quando o gás vai para o vácuo deixa de ser ideal?

A entropia de um sistema aumenta mediante remoção de restrições internas. No caso do problema, ao abrir a válvula, o compartimento vazio passa a ser preenchido pelo gás e as moléculas ganham mais liberdade cinética: aumenta a desordem do sistema. Como o recipiente é rígido e termicamente isolado, o sistema é incapaz de realizar trabalho e a energia interna permanece inalterada; no entanto, de acordo com o efeito Joule-Thomson, a temperatura absoluta do sistema tende a diminuir como uma forma de compensar a desordem.
Espero ter ajudado :afro:

Porque o fato do recipiente ser rígido e termicamente isolado o impossibilita de realizar trabalho ?

Em sendo rígido, não há alteração no volume do recipiente e não há trabalho já que, por definição, trabalho é a força aplicada a um deslocamento.
O fato de ser termicamente isolado indica que não há troca de calor com o meio externo e que, portanto, a energia interna se mantem constante
Valeu, cara

Vaaaleu