Question

Ao receber uma quantidade de calor Q=100J, um gás realiza um trabalho igual a 12J, sabendo que a Energia interna do sistema antes de receber calor era U=200J, qual será esta energia após o recebimento?

Answer 1

A pós o recebimento da quantidade de calor a energia ficou com $\boldsymbol{ \textstyle \sf U = 288\:J }$.

A termodinâmica é uma área da Física que estuda as transferências de energia.

Calor: energia em trânsito de um corpo para outro em virtudes da diferença de temperatura existentes entre eles.

Trabalho: energia em trânsito entre dois devido à ação de uma força.

Num processo termodinâmico sofrido por um gás, há tipos de trocas energéticas com o meio exterior: o calor trocado $\boldsymbol{ \textstyle \sf Q }$ e o trabalho realizado $\boldsymbol{ \textstyle \sf \mathcal{ \ T}}$.

Essa fórmula traduz analiticamente a primeira lei da Termodinâmica:

$\boxed{ \displaystyle \sf \Delta U = Q - \mathcal{ \ T} }$

''A variação da energia interna de um sistema é dada pela diferença entre o calor trocado com o meio exterior e o trabalho realizado no processo termodinâmico.''

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\displaystyle \sf \begin{cases}\sf Q = 100\: J \\\sf \mathcal{ \ T} = 12\: J \\\sf U_0 = 200\:J\\ \sf U = \:?\: J \end{cases}$

De acordo com a Primeira lei da termodinâmica, temos:

$\displaystyle \sf \Delta U = Q - \mathcal{ \ T}$

$\displaystyle \sf U -U_0 = Q - \mathcal{ \ T}$

$\displaystyle \sf U - 200 = 100 - 12$

$\displaystyle \sf U - 200 = 88$

$\displaystyle \sf U = 88 +200$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \displaystyle \sf U = 288\:J }}}$

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