Question

Determine a variação de energia interna, em J, em cada um dos casos a seguir:
Dado 1 cal = 4J

a) um sistema absorve 500cal e realiza um trabalho de 1000J
B) Um sistema absorve 300 cal e recebe um trabalho de 400J
C) Um sistema perde 300 cal e recebe um trabalho de 1000J

Answer 1

Boa a noite, Marcelo!

Para resolver estes exercícios você usa esta equação:

$Q = \tau + \Delta U$

Ela relaciona o calor com a energia interna e o trabalho. Ou seja, quando em um determinado sistema ele ganha ou cede calor, a duas outras variáveis são afetadas.

1. Como 1 caloria = 4 Joules, nos exercícios você multiplica a quantidade de calorias por 4 e o resultado obtido é em J. Exemplo: 500 calorias = J? 500×4 = 2000J; 300 calorias? 300×4 = 1200J.

Respondendo:

A) O sistema absorve calor e realiza trabalho, os módulos então serão positivos. Logo:

$500 \times 4 = 2000J$

o sistema absorve 2000J de calor. Sua variação de energia interna será de:

$2000 = 1000 + \Delta U$

$\boxed {\Delta U = 1000J}$

o sistema tem uma variação de 1000J em sua energia.

B) O sistema absorve calor e realiza trabalho, seus módulos são positivos.

$300 \times 4 = 1200J$

o calor absorvido pelo sistema é 1200J, e sua variação de energia interna é:

$1200 = 400 + \Delta U$

$\boxed {\Delta U = 800J}$

há uma variação de 800J em sua energia interna.

C) O sistema perde calor, e realiza trabalho. Neste caso, o módulo da quantidade de calor será negativo, pois ele perde.

$(-300) \times 4 = -1200J$

o sistema perde um total de -1200J de calor, e sua variação de energia interna é:

$-1200 = 1000 + \Delta U$

$\boxed {\Delta U = -2200J}$

Espero ter ajudado!