Question

2- Numa transformação isotérmica, uma determinada massa de gás recebe a quantidade de calor igual a 1000 J. Determine trabalho que o gás troca com o meio exterior e a correspondente variação de energia interna.​

Answer 1

De acordo com os dados do enunciado e realizados os cálculos concluímos que o trabalho que o gás troca com o meio exterior é de

$\large\displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T} = + 1\: 000\: J} }$.

Lei de Boyle - Mariotte variam a pressão e volume, permanece constante a temperatura.

Em uma transformação isotérmica, a pressão de uma dada massa de gás é inversamente proporcional ao volume ocupado pelo gás.

$\large \boxed{ \displaystyle \mathsf{ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 } }$

Primeiro princípio da termodinâmica:

A variação da energia interna de um sistema é igual à diferença entre o calor e o trabalho pelo sistema com meio exterior.

$\large \boxed{ \displaystyle \text { \mathsf{ \Delta U = Q - \mathcal{ \ T} } } }$

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \displaystyle \sf \begin{array}{ l c l } & \large \text {\sf G{\'a}s } & \\ \\ \large \text {\sf aumenta a energia interna } & \sf \Delta U > 0 & \large \text {\sf temperatura aumenta }\\ \\ \large \text {\sf diminui a energia interna } & \sf \Delta U< 0 & \large \text {\sf temperatura diminui } \\ \\ \large \text {\sf nao varia a energia interna } & \sf \Delta U = 0 & \large \text {\sf temperatura constante }\end{array} } }$

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf Q = + 1\; 000 \gets recebe \\\sf \mathcal{ \ T} = \: ?\: J \\\sf \Delta U = 0 \end{cases} } }$

Aplicando o Primeiro princípio da termodinâmica, temos

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ \Delta U = Q - \mathcal{ \ T} } }$

$\large \displaystyle \text { \mathsf{ 0 = +1\:000 - \mathcal{ \ T} } }$

$\large \boldsymbol{ \displaystyle \sf \mathcal{ \ T} = + 1\:000\: J }$

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