Um recipiente isolado e dividido em duas partes. A região A, com volume , contém um gás ideal a uma temperatura . Na região B, com volume , faz-se vácuo. Ao abrir um pequeno orifício entre as regiões, o gás da região A começa a ocupar a região B. Considerando que não há troca de calor entre o gás e o recipiente, a temperatura de equilíbrio final do sistema é
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Trata-se de uma expansão livre de um gás. De acordo com a 1° Lei da Termodinâmica:
$\Delta U = Q-W $ $\implies$ Não há troca de calor $(Q=0)$ e o gás, a partir do momento que começa a ocupar a região B, não está realizando trabalho, visto que nesta região faz-se vácuo. Assim, conclui-se que $W = 0$.
$\Delta U = Q-W = \cdot n \cdot C_v \cdot (T_{f}-T_A)$ $=0$, em que $T_{f}$ é a temperatura de equilíbrio final do sistema.
$T_{f}-T_A$ $=0$ $\implies$ $T_{f}=T_A$
Alternativa $(\mathbb{C})$
