Uma caixa de volume variável possui um gás ideal em seu interior. Inicialmente o volume da caixa é de e a pressão inicial do gás é . O volume da caixa é reduzido para mantendo-se a pressão constante. Neste processo o sistema recebeu, em módulo de calor. A variação da energia interna foi de:
Passo 1
Faaaaala aí! Bora pra cima de mais uma questão sobre a Primeira Lei da Termodinâmica!
Bom, o enunciado nos dá as seguintes informações
Nesse caso, o sistema está recebendo calor, então , portanto
E o enunciado pede o valor da variação interna
Passo 2
Beleza, separamos tudo, agora vamos começar nossas continhas, para acharmos a variação interna, temos que:
Mas não temos o valor do trabalho, podemos usar essa formulinha aqui:
Não precisa se assustar, vai ser tranquilinho! Como a pressão é constante, podemos substituir os valores, temos que
Como é constante, podemos tirá-lo da integral, ficando com
E isso dá pra gente:
“Ué mas pode dar negativo?” Simmm, tá vendo ali em cima que o volume reduziu? Essa é a dica que o trabalho é negativo!
Passo 3
Show de bolinhas, achamos o trabalho, agora é só colocar na fórmula da primeira lei da termodinâmica
Substituindo os valores que temos: (Cuidado com o sinal hein!)