Durante uma transformação termodinâmica, um gás contido em um cilindro de um motor, uma cedo 250 j ao ambiente. Na mesma transformação, o gás realiza 140 j de trabalho. Calcule: (a) calcule a variação de energia interna do gas.(b) neste caso, a temperatura do gás aumenta ou diminue? Explique.
Soluções para a tarefa
(a) A variação de energia interna do gas foi de - 390 Joules
(b) A temperatura do gás diminui
Segundo a Primeira Lei da Termodinâmica, a quantidade de calor trocada com o meio é usada para a realização de um trabalho e/ou atua na variação da energia interna do gás.
Ou seja, em um sistema isolado a variação da energia interna de um gás será igual a diferença da quantidade de calor trocada com o meio e o trabalho realizado por ele.
ΔU = Q - T
Como a quantidade de calor foi cedida ao ambiente, temos -
Q = - 250 Joules
Além disso o gás realiza trabalho, logo o trabalho é positivo-
T = 140 Joules
Calculando a variação da energia interna -
ΔU = - 250 - 140
ΔU = - 390 Joules
A temperatura do gás diminui pois a variação da energia interna foi negativa, ou seja, a energia interna do gás diminuiu.