Question

Um cilindro com pistão, de volume igual a 2,0 litros, contém um gás ideal. O gás é comprimido adiabaticamente sob pressão média de 1000N/m2 até que o volume atinja o valor de 0,20 litros. A variação da energia interna do gás, em J, durante a compressão é:

Answer 1

Oi, tudo bem?

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, temos que a energia interna é definida por:  

ΔU = Q - W  

Em um processo de Compressão, dizemos que o trabalho W < 0, pois Vi > Vf. E como a transformação é adiabática: Q = 0.

Assim, dados:

Vi = 2,0 L = 2,0.10⁻³ m³  

Vf = 0,20 L = 2,0.10⁻⁴ m³  

P = 1000 N/m²  

ΔU = Q - W  

ΔU = 0 - W  

ΔU = -W  

O trabalho é definido por:  

W = P . (Vf - Vi)  

Logo,

ΔU = - P . (Vf - Vi)

Como Vi > Vf

ΔU = - P . [- (Vi - Vf)]  

ΔU = P . (Vi - Vf)

Aplicando os dados da questão, temos:

ΔU = 1000 . (2,0.10⁻³ - 2,0.10⁻⁴)  

ΔU = 1000 . 1,8.10⁻³  

ΔU = 1,8 J

A variação da energia interna do gás, em J, durante a compressão é de 1,8 J.