Question

Um gás sofre uma expansão sob uma pressão constante de 4.10⁵ N/m², variando seu volume de 5.10⁻³ m³ até 8.10⁻³ m³. Se o gás recebe 2000 J de calor, a variação de sua energia interna em J, é quanto?

Answer 1

Olá kirmão !

Q=T+ΔE
ΔE=Q-T

T=p.ΔV
T=4.10⁵.3.10-³
T=1200 J 

ΔE=2000-1200
ΔE=800 J

Answer 2

ΔU = 800 J.

Explicação:

De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a energia interna de um gás ideal pode sofrer variações em determinadas transformações termodinâmicas, dependendo da quantidade de calor trocada entre as vizinhanças e o sistema, bem como do trabalho realizado por ou sobre o sistema.

Primeira Lei da Termodinâmica

ΔU = Q - τ                       (1).

Q – calor

τ - trabalho

O trabalho realizado por um sistema, em uma transformação com pressão constante, é dado pelo produto entre a pressão e a variação do volume do gás.

τ = p(Vf - Vi)

Substituindo os dados na equação acima:

τ = (4 x 10⁵ N/m²)(8 x 10⁻³ m³ - 5 x 10⁻³ m³)

τ = 1 200 J.

Pela primeira lei da termodinâmica, utilizando a equação (1):

ΔU = 2000 J - 1 200 J

ΔU = 800 J.