Question

Um recipiente contendo uma substância, cujo comportamento é semelhante ao de um gás ideal, recebe uma quantidade de calor Q, a qual provoca uma variação de energia interna ΔU nessa substância, sem que ocorram variações de volume durante esse processo. O trabalho τ realizado pela substância nesse processo é dado por

Answer 1

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, o trabalho τ realizado é dado pela letra a) τ = 0.

O que diz a Primeira Lei da Termodinâmica?

A Primeira Lei da Termodinâmica trata do princípio da conservação da energia, que diz que a energia total de um sistema sempre se mantém constante, já que ela não se perde, mas se transforma. Os conceitos utilizados nessa Lei são energia interna, calor e trabalho.

Sendo assim, de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna de um sistema termodinâmico é dada pela diferença entre a quantidade de calor que foi absorvida por ele e a quantidade de trabalho que ele realiza.

Matematicamente, temos:

ΔU = Q - τ

Sendo:

ΔU: variação de energia interna (cal ou J)

Q: calor (cal ou J)

τ: trabalho (cal ou J)  

Ainda, temos as seguintes regras:

• ΔU será positivo, se a temperatura do sistema aumentar;
• ΔU será negativo, se a temperatura do sistema diminuir;
• Q será positivo, se o sistema absorver calor do meio externo;
• Q será negativo, se o sistema ceder calor ao meio externo;
• τ será positivo, se o sistema se expandir, realizando trabalho sobre o meio externo;
• τ será negativo, se o sistema se contrair, recebendo trabalho do meio externo.

A informaçâo dada no enunciado é de que não houve variação de volume, portanto, τ não será positivo e não será negativo, ou seja, τ = 0.

O restante que falta da questão é o seguinte:

a) τ = 0

b) τ = Q

c) τ > Q

d) τ > QΔu

e) τ = ΔuQ

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