EN 2016

Para identificar qual curva representa um processo isotérmico ( para 1 mol de gás ideal, com temperatura constante), partimos da equação da isoterma:

\[\;P\,V = nRT = \text{constante}\;\]

Logo, a pressão é dada por \(P = \dfrac{C}{V}\), o que gera uma hipérbole no diagrama PV:

• declividade negativa em todos os pontos;
• |dP/dV| é grande para volumes pequenos (região junto a A) e vai diminuindo gradualmente à medida que o volume cresce (próximo de B);
• o traçado é côncavo para cima (em relação ao eixo V).

Observando as cinco trajetórias:

• Curva 1 é praticamente reta e horizontal (\(P = \text{const}\)), logo é isobárica.
• Curva 5 é praticamente reta e vertical (\(V = \text{const}\)), logo é isométrica (isocórica).
• Curvas 3 e 4 possuem declividade negativa, mas não diminuem seu módulo de forma contínua; o trecho junto a B chega a ficar quase vertical, o que não ocorre numa hipérbole.
• Curva 2 exibe todas as características da hipérbole: fortemente inclinada (muito íngreme) perto de A, tornando-se cada vez mais suave até tocar B. É a única que mantém \(PV\) aproximadamente constante ao longo do caminho.

Portanto, somente a curva 2 pode representar o processo isotérmico.

Resposta: alternativa B.