De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo isotérmico sofrido por um gás ideal de massa fixa o gás libera uma quantidade de calor cujo módulo é de 50 cal então a variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás neste processo são, respectivamente:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a primeira lei da termodinâmica aplicada a um processo isotérmico de um gás ideal com massa fixa. Precisamos descobrir a variação da energia interna e o trabalho realizado pelo gás quando ele libera 50 calorias de calor. Para resolver isso, vamos usar a primeira lei da termodinâmica e entender um pouco sobre processos isotérmicos em gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a primeira lei da termodinâmica, que é basicamente uma versão da lei da conservação de energia aplicada à termodinâmica. Ela diz que:
Onde:
  • é a variação da energia interna do sistema.
  • é o calor trocado pelo sistema.
  • é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

Agora, vamos considerar que o processo é isotérmico, ou seja, ocorre a temperatura constante. Para um gás ideal, sabemos que a energia interna depende apenas da temperatura. Como a temperatura não muda, a variação da energia interna também é nula:

Passo 4

Com , a primeira lei fica assim:
Ou seja, o trabalho realizado pelo gás é igual ao calor trocado.

Passo 5

Na questão, o gás libera 50 calorias de calor. Quando o sistema libera calor, é negativo:

Passo 6

Substituindo na equação , temos:
Isso significa que o trabalho realizado pelo gás é calorias. No contexto, um trabalho negativo indica que o trabalho é feito pelo gás.

Resposta

A variação da energia interna é e o trabalho realizado pelo gás é .

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a) aumentou 170 J.
b) aumentou 100 J.
c) aumentou 30 J.
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e) diminuiu 30 J.
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