Question

Uma massa de gás ocupa 6 L num recipiente sob pressão constante de 2.105 N/m². Após perder 3000 J de energia, seu volume passa para 2 L, mantida a pressão inicial. Calcule a variação de energia interna do gás.

Answer 1

Pela Primeira Lei da Termodinâmica:

Q=W+ΔU

Q: calor recebido (positivo) ou perdido (negativo), W: trabalho realizado (positivo) ou recebido (negativo) e ΔU: Variação da energia interna

De acordo com o enunciado, o gás sobre uma transformação isobárica (pressão constante), diminuindo seu volume (trabalho sofrido). Nesse tipo de transformação, o módulo do trabalho é dado por:

W=P.ΔV

P: Pressão (em N/m² ou Pa) e ΔV: Variação do volume (em m³)

*1L=0,001 m³

W=2105.(0,002-0,006)

W=2105.(-0,004)

W=-8,42 J

O gás perdeu 3000J de energia, portanto, Q=-3000J. Assim:

-3000=-8,42-ΔU

ΔU=3000-8.42=2991,58 J

Obs: Os números ficaram estranhos, seria bom conferir se copiou o enunciado corretamente.