Exercícios Resolvidos de 1ª Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Um trabalho de 200   J é realizado sobre um sistema, e uma quantidade de calor de 70,0   c a l é removida do sistema. Qual é o valor (incluindo o sinal) a   de W , b de Q   e c   de Δ U ?

Passo 1

Faaaala aí! Vamos para mais uma questão sobre a Primeira Lei da Termodinâmica!

Começando pela letra a)

Ué ele pede o trabalho mas já deu no enunciado, é só copiar? Nããão colega, se liga ele deu pra gente o valor do trabalho mas a gente ainda precisa analisar o sinal dele!

Para analisar os sinais é sempre bom ter isso aqui em mente

T e m p e r a t u r a → a u m e n t a → Δ U > 0 d i m i n u i → Δ U < 0

V o l u m e → a u m e n t a → W > 0 → t r a b a l h o   r e a l i z a d o   p e l o   s i s t e m a d i m i n u i → W < 0   →   t r a b a l h o   r e a l i z a d o   s o b r e   o   s i s t e m a

C a l o r → a b s o r v i d o → Q > 0 c e d i d o → Q < 0

a   Como o trabalho é realizado sobre o sistema, então, pela nossa regrinha aqui de cima, o trabalho vai ser negativo.

Então temos que:

W = - 200   J

Passo 2

b   Pede pra gente o valor de Q

Como o sistema perdeu 70,0   c a l , de acordo com a nossa regrinha dos sinais, o valor tem que ser negativo, pois ele é cedido para o ambiente.

Q = - 70 c a l

Vamos passar ela para Joules para ficar todo mundo na mesma unidade.

Para isso precisamos lembrar que

1   c a l = 4,18   J

Assim:

Q = - 70   c a l

Passando para Joule, é só multiplicar por 4,18

Q = - 70 ⋅ 4,18

Isso dá:

Q =   - 292,6   J

Passo 3

c   Agora pela 1 ª lei da termodinâmica temos

Q = Δ U + W

Que pode ser reescrita desse jeitinho aqui:

Δ U = Q - W

Assim,

Δ U = - 292,6 - - 200

Δ U = - 292,6 + 200

Δ U =   - 92,6   J

Resposta

a   W = - 200   J

b   Q = - 292,6   J

c   Δ U =   - 92,6   J