Question

Um animal de laboratório é obrigado a se exercitar numa esteira ergométrica acoplada a um sistema de roldanas. Durante o exercício o animal consegue erguer uma massa de 200 g a uma altura de 1,55 m; para tanto, perde 5,0J de energia como calor. Desprezando-se outras perdas, lembrando que o sistema perde energia qual é a variação de sua energia interna? Dados: (g = terra =9,8m/s2 )
a) -3,924J
b) -1,962 J
c) 8,038J
d) -8,038 J
e) 1,962J

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Segundo a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna de um sistema é igual a diferença entre o calor perdido ou recebido e o trabalho realizado pelo sistema. Assim -

ΔU = Q - τ

Sabemos que o trabalho de uma força é resultado da própria força pelo deslocamento -

τ = F·d

No caso acima, a força é o peso que o animal ergueu -

F = m·g

m = 200 g = 0,2 kg

d = 1,55 metros

F = 0,2·9,8 = 1,96 N

τ = F·d

τ = 1,96 ·1,55

τ = 3,038 N

ΔU = Q - τ

Como ele perdeu energia -

ΔU = - 5 - 3,038

ΔU = - 8,038 J

Letra d