01. Em um sistema termodinâmico, a quantidade de calor fornecida por um sistema é igual a 500 cal. Sabendo que a energia interna do gás é equivalente a 400 cal, qual é o trabalho realizado por esse gás?
a) 100 cal
b) 900 cal
c) 600 cal
d) 0 cal
02. Um gás ideal é confinado em um recipiente com as paredes rígidas, e recebe uma quantidade de calor igual a 500 J. Assinale a alternativa que apresenta o tipo de transformação gasosa que ocorre nesse caso e a variação da energia interna do sistema.
1 ponto
a) Isovolumétrica, 0 J.
b) Isovolumétrica, 500 J.
c) Isobárica, 0 J.
d) Isobárica, 500 J.
Soluções para a tarefa
Resposta:
1) O trabalho realizado é ζ = 100 cal.
2) ΔU = Q (ζ = 0) ==> ΔU = 500 J
Explicação:
1) Pela Primeira Lei da Termodinâmica, Q = ζ + ΔU, onde Q é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo sistema termodinâmico, ζ é o trabalho realizado ou recebido pelo sistema termodinâmico e ΔU é a Variação da Energia Interna, temos:
500 = ζ + 400
500 - 400 = ζ
ζ = 100 cal.
Espero ter ajudado!
2) Se as paredes são rígidas, então o volume é constante. Assim temos uma transformação isovolumétrica.
O Trabalho depende exclusivamente do volume:
Se o volume aumenta ==> Sistema Realiza Trabalho (ζ>0)
Se o volume diminui ==> Sistema Recebe Trabalho (ζ<0)
Se o Volume permanece constante ==> Sistema não troca Trabalho (ζ= 0)
Assim,
Q = ζ + ΔU
500 = 0 + ΔU
ΔU = 500 J
Espero ter ajudado!
Teremos para a) e b) respectivamente: Letra a) 100 cal ; Letra b) Isovolumétrica, 500 J.
Vamos aos dados/resoluções:
Para a primeira questão, é importante salientarmos a importância da Primeira Lei da Termodinâmica (Q = ζ + ΔU), onde:
Q = Quantidade de Calor Recebida/Cedida ;
ζ = O trabalho realizado/recebido ;
ΔU = Oscilação da Energia Interna ;
Com isso, encontraremos:
500 = ζ + 400 ;
500 - 400 = ζ
ζ = 100 cal.
Para a segunda questão, temos que analisar que se as paredes são rígidas de fato, então o volume se tornará constante, convergindo em uma transformação isovolumétrica e dessa forma, o trabalho irá depender unicamente do volume e sabe porque?
Por que se o volume aumentar, o sistema realiza o trabalho, logo trabalho maior que 0. Entretanto se o volume diminui, o sistema irá receber todo o trabalho, sendo trabalho menor que 0 e se ele permanecer constante, o trabalho será igual a 0.
Finalizando então:
Q = ζ + ΔU
500 = 0 + ΔU
ΔU = 500 J
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espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)
