Question

. Calcule a variação de energia interna de um gás perfeito nas seguintes situações:

a) O gás ganha 500 J de calor e realiza um trabalho de 200 J.

b) O gás perde 200 J de calor enquanto sofre um trabalho de 300 J.


Alguém me ajuda ???​

Answer 1

A variação de energia interna é de 300 J na letra A e de 100 J na letra B.

a) A primeira lei da termodinâmica baseia-se na conservação de energia de um sistema e diz que o calor recebido pelo sistema é utilizado na realização de trabalho ou para aumentar sua energia interna. Matematicamente:

$\Delta U=Q-W$

sendo

$\Delta U$ : variação de energia interna (J)

$Q$ : calor (J)

$W$ : trabalho (J)

Quando o sistema recebe calor, adota-se $\textbf{Q > 0}$. Caso o calor seja cedido, tem-se $\textbf{Q < 0}$. Além disso, em processos de expansão (aumento de volume), diz-se que o gás realiza o trabalho e, então, $\textbf{W > 0}$. Por outro lado, em processos envolvendo compressão (diminuição de volume), diz-se que o trabalho é realizado sobre o gás e, então, $\textbf{W < 0}$. Logo:

$\Delta U=Q-W\\ \\\Delta U=500-200\ \\ \\ \Delta U=300 \ J$

Assim, a variação de energia interna do gás é de 300 J.

b) Prosseguindo com a mesma análise do item (a), a variação de energia interna será:

$\Delta U=Q-W\\ \\\Delta U=-200-(-300)\ \\ \\ \Delta U=100 \ J$

Assim, a variação de energia interna do gás é de 100 J.

Bons estudos!! Espero ter ajudado