Um gás ideal é confinado num cilindro por um pistão. O pistão é empurrado lentamente para baixo, de tal maneira que a temperatura do gás permaneça em 20ºC. Durante a compressão o trabalho realizado sobre o gás foi de 750j. Calcule: A) A variação de energia interna do gás.
B) A quantidade de calor liberada no processo.
Soluções para a tarefa
Temos que a temperatura (T) do gás é constante em exatos 20 ºC. No ato, o gás recebe um trabalho (τ) de 750 J. Como ele recebe trabalho, o gás se comprime (compressão), portanto seu sinal será negativo — quando realiza trabalho, ele se expande, seu sinal será positivo.
T = temperatura = 20 ºC
τ = trabalho = - 750 J
(a) O exercício diz que a temperatura do gás permanece em 20 ºC, ou seja, é uma temperatura constante. Logo, deduzimos que está acontecendo uma Transformação Isotérmica. Com isso, concluímos que a energia interna inicial é exatamente igual à energia interna final. Portanto, não há varação de energia interna.
ΔU = 0
(b) Se temos uma Transformação Isotérmica, e se sua variação de energia interna é igual a 0, quer dizer que a quantidade de calor liberado pelo processo é igual ao trabalho realizado.
Primeira Lei da Termodinâmica
ΔU = Q - τ
0 = Q - (- 750)
0 = Q + 750
Q = - 750 J
A quantidade de calor liberado no processo será de - 750 Joules.
Bons estudos!
