Question

1. Indique se cada uma das declarações seguintes sobre um processo diatérmico em um
sistema fechado é sempre verdadeira, sempre falsa, ou verdadeira sob certas condições
(especifique as condições):
a) ∆U = 0 b) q = 0 c) w é negativo d) ∆U = q e) ∆U = w

Answer 1

Resposta:

a) ∆U = 0 sempre que Q = W (o sistema está em equilíbrio)

b) Q = 0 sempre que ∆U = -W (sistema recebe energia)

c) W é negativo sempre que o sistema recebe energia da vizinhança

d) ∆U = Q sempre que W= 0

e) ∆U = W sempre que Q= 0

Explicação:

Lembre que:

- fronteira diatérmica: permite a troca de calor com o meio externo;  

- sistema fechado: a fronteira permite apenas a troca de energia;

- Primeira Lei da Termodinâmica:

Se um sistema troca energia com a vizinhança (diatérmico) por trabalho e por calor, então a variação da sua energia interna é dada por: ∆U = Q − W

- W > 0 quando o sistema se expande e perde energia para a vizinhança.

- W < 0 quando o sistema se contrai e recebe energia da vizinhança.

- Q é a quantidade de energia associada ao calor da vizinhança para o sistema, logo:

Q > 0 quando a energia passa da vizinhança para o sistema.

Q < 0 quando a energia passa do sistema para a vizinhança

-assim:

a) ∆U = 0 sempre que Q = W (o sistema está em equilíbrio)

b) Q = 0 sempre que ∆U = -W (sistema recebe energia)

c) W é negativo sempre que o sistema recebe energia da vizinhança

d) ∆U = Q sempre que W= 0

e) ∆U = W sempre que Q= 0