Question

Durante um experimento, um cientista aquece um gás com auxílio de uma máquina a vapor que consegue introduzir no gás uma quantidade de calor equivalente a 500 J. Ao mesmo tempo em que o gás é aquecido, ele também sofre um processo de compressão, causado por um êmbolo hidráulico, que transfere uma quantidade de trabalho igual a 700 J. Determine a variação da energia interna do gás nesse processo.

A) 200 J.
B) 500 J.
C) 700 J.
D) 1200 J.

Answer 1

Resposta:

d) 1200 J

Explicação:

Pela primeira lei da termodinâmica:

Q = W + dU

onde Q é calor, W é trabalho e dU é a variação de energia interna.

O trabalho é realizado sobre o gás, portanto ele é negativo (W = - 700 J)

Portanto:

500 = - 700 + dU

dU = 500 + 700

dU = 1200 J

Answer 2

Resposta:

Letra D - 1200 J

Explicação:

Quando um êmbolo comprime um gás, ele ganha energia.

Diz-se que o êmbolo realizou trabalho sobre o gás. O trabalho feito sobre um gás é sempre negativo. Isso é importante.

A primeira lei da termodinâmica é:

$\Delta U = Q-W$

Onde $\Delta U$ é a variação da energia interna que precisamos encontrar, $Q$ é a quantidade de calor recebida ou perdida pelo gás e $W$ é o trabalho.

Note que o sinal de menos é importante.

Como um êmbolo comprimiu o gás temos que $W=-700$ J, o trabalho é negativo.

O gás ganhou calor. Logo $Q=+500$ J.

Por fim, a variação da energia interna será:

$\Delta U = 500 - (-700)=1200$

A resposta é 1200 Joules, letra D.