1. (UFRJ – RJ). Considere certa massa de um gás ideal em equilíbrio termodinâmico. Numa primeira experiência, faz-se o gás sofrer uma expansão isotérmica durante a qual realiza um trabalho W e recebe 150J de calor do meio externo. Numa segunda experiência, faz-se o gás sofrer uma expansão adiabática, a partir das mesmas condições iniciais, durante a qual ele realiza o mesmo trabalho W. Calcule a variação de energia interna ΔU do gás nessa expansão adiabática.
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Na primeira experiência trata-se de uma expansão isotérmica ( com temperatura constante). Se a expansão é isotérmica, a variação da energia interna é igual a zero (ΔU = 0).
Sabendo disso: ΔU = Q - W (lê-se: variação da energia interna é igual à quantidade de calor menos o trabalho)
Como ΔU = 0, reescrevemos:
0 = Q - W
Q = W
Sabendo que o corpo recebeu 150 J, obtemos: W = 150 J
Na segunda experiência, sabendo que em um processo adiabático o gás não troca calor com o meio externo, temos que Q = 0, substituindo:
ΔU = Q - W
ΔU = 0 - W
ΔU = - W
ΔU = - 150 J
O sinal negativo nos leva a uma conclusão, se o gás expande, o trabalho é positivo, logo, a variação da energia interna é negativa.
Sabendo disso: ΔU = Q - W (lê-se: variação da energia interna é igual à quantidade de calor menos o trabalho)
Como ΔU = 0, reescrevemos:
0 = Q - W
Q = W
Sabendo que o corpo recebeu 150 J, obtemos: W = 150 J
Na segunda experiência, sabendo que em um processo adiabático o gás não troca calor com o meio externo, temos que Q = 0, substituindo:
ΔU = Q - W
ΔU = 0 - W
ΔU = - W
ΔU = - 150 J
O sinal negativo nos leva a uma conclusão, se o gás expande, o trabalho é positivo, logo, a variação da energia interna é negativa.
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Explicação:
a resposta certa e -150J
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