O diagrama que apresenta a sequência dos processos é o da letra b). Para responder à questão, precisamos entender os tipos de transformações dos gases perfeitos, que envolvem pressão, temperatura e volume.
Transformações em gases perfeitos
As transformações podem ser:
- Isotérmica: a temperatura se mantém a mesma
- Isovolumétrica: o volume se mantém o mesmo
- Isobárica: a pressão se mantém a mesma
A partir dessas definições, vamos analisar as transformações descritas uma a uma, considerando que os gráficos das opções são diagramas V-T (Volume-Temperatura):
- Expansão isotérmica (1-2): "Expansão" significa que o volume do gás aumenta. "Isotérmica" significa que a sua temperatura se mantém constante.
Portanto, a transformação 1-2 é aquela em que a seta está na vertical e aponta para cima (sem variação em T, mas aumentando V).
- Aquecimento isovolumétrico (2-3): "Aquecimento" significa que o gás está recebendo calor. Como ele é "isovolumétrico", o volume se mantém, o que significa que o gás não usa o calor para se expandir. Por isso, o calor é convertido em energia interna, aumentando a temperatura do gás.
Logo, a transformação 2-3 é representada por uma seta horizontal para a direita (sem variação em V, mas aumentando T).
- Compressão isobárica (3-1): "Compressão" significa que o volume diminui e "isobárica" significa que sua pressão se mantém a mesma. Para entender o caminho que esse trecho do diagrama fará, precisamos lembrar da lei geral dos gases:
PoVo/To = PfVf/Tf
em que:
- P = pressão
- V = volume
- T = temperatura
Essa equação apresenta a relação entre a pressão, o volume e a temperatura de um gás no estado final e no estado inicial de um processo.
Na última transformação, a pressão P não muda. Assim, ela pode ser eliminada dos dois lados da equação:
PVo/To = PVf/Tf
Vo/To = Vf/Tf
Ou seja, a relação V/T se mantém constante. Se igualarmos essa razão a uma constante k, temos:
V/T = k
V = k*T
Ou seja, o volume possui uma relação linear com a temperatura. Por isso, no diagrama, a compressão isobárica vai ser representada por uma reta que vai de volta ao estado 1, apontando para baixo e para a esquerda (indicando redução de volume e de temperatura).
O diagrama que mostra as três transformações descritas é o da letra b).
Para aprender mais sobre a lei geral dos gases, acesse:
https://brainly.com.br/tarefa/52303284
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