Question

Questão 3 (UFC adaptada) (2,0 pontos) - Um sistema gasoso, originalmente no estado termodinâmico a, é levado para o estado b, através de dois processos distintos, 1 e 2, mostrados na figura. No processo 1, o sistema realiza um trabalho, W1, de 500 joules, e absorve uma quantidade de calor, Q1, de 750 joules.

Pede-se:
a) Lembrando que a variação da energia interna depende apenas do estado inicial e final, se no processo 2 o trabalho W2 realizado, é de 100 joules, calcule o calor Q2 absorvido pelo sistema neste processo.
b) O que acontece com a temperatura do sistema ao passar do estado a pra o estado b? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA.
c) Quando o sistema é trazido de volta ao estado original a, através do processo 3 (ver figura), o trabalho W3, de 200 joules é realizado sobre o sistema. Calcule a quantidade de calor Q3 envolvida nesse processo.
d) O que acontece com a temperatura do sistema ao passar do estado b pra o estado a? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA.

Answer 1

Explicação:

a) Como no caminho um o gás ganha calor e realiza trabalho temos que:

∆U = Q - w

∆U = 750 - 500

∆U = 250J

Como a variação da energia interna só depende do ponto final e inicial temos que para o caminho 2 ∆U = 250J, logo:

250 = Q - 100

250 + 100 = Q

Q = 300 J

b) Como o sistema precisa ganhar calor para ir do estado A para o estado B, a temperatura do sistema irá aumentar.

c) Neste caso temos que ∆U = -250J. E como foi realizado um trabalho sobre o gás W = -200, logo:

-250 = Q - (-200)

-250 = Q + 200

Q = -250 - 200

Q = -450J

d) Como o sistema perde calor (Q negativo) a temperatura do sistema irá diminuir.