Num processo termodinâmico, a energia térmica de um sistema num recipiente com paredes adiabaticamente isoladas decresce de 800 J. Qual das afirmações é correta?

  1. O sistema perdeu 800 J por transferência de calor para o ambiente
  2. O sistema ganhou 800 J por transferência de calor do ambiente
  3. O sistema realizou 800 J de trabalho sobre o ambiente
  4. O ambiente realizou 800 J de trabalho sobre o sistema
  5. O sistema recebeu 800 J de calor do ambiente e realizou 800 J de trabalho sobre o ambiente

Passo 1

E aí, galerinha! Tudo na paz por aí?

As alternativas falam sobre calor, trabalho e energia térmica. E aí tem que vir na nossa cabeça a seguinte pergunta: qual é a equação que tem chances de correlacionar essas três variáveis?

Essa equação é a da 1ª lei da termodinâmica.

Δ U = Q + W

Onde Δ U ,   Q   e   W são a variação da energia interna, quantida de calor e trabalho, respectivamente.

Agora que já vimos a equação que vai nos dar a variável de interesse, precisamos ver como obter o valor de Δ U e W .

VEM COMIGOOOOOOOOO!!!

Passo 2

O enunciado nos disse que o sistema é adiabático, ou seja, ele NÃO TROCA CALOR. Com isso a letra (A), (B) e (E) podem já ser aniquiliadas, uma vez que não houve transferência de calor de lugar nenhum pra lugar algum.

Q = 0

Logo,

Δ U = W

O enunciado nos diz que houve uma decaimento de 800   J de energia térmica, ou seja:

Δ U = - 800   J

Por consequência, isso indica dizer que houve um trabalho realizado sobre o ambiente de - 800 J .

Note que isso faz sentido físico, porque se o sistema é adiabático e houve um decaimento da energia térmica/interna, essa energia teve que ir pra algum lugar, ou seja, foi pra vizinhança, e por isso o sinal negativo.

Resposta

(C)

Exercícios Resolvidos de Energia Interna de um gás e Calores Específicos Molares

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