Um agente externo provoca uma agitação em um líquido contido num recipiente de volume constante. O recipiente está fechado, tem paredes rígidas e termicamente isolantes (adiabáticas). Considerando como sistema o líquido mais o recipiente, pode-se afirmar que
Passo 1
Beleza, vamos analisar o que a questão está pedindo. Temos um agente externo que está agitando um líquido dentro de um recipiente que mantém seu volume constante, tem paredes rígidas e é termicamente isolante (adiabático). O sistema que estamos considerando é o líquido junto com o recipiente. Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especialmente a Lei da Conservação da Energia (Primeira Lei da Termodinâmica) para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar o que significa um sistema ser adiabático. Isso quer dizer que não há troca de calor entre o sistema e o ambiente externo (
). Além disso, como o recipiente tem volume constante e paredes rígidas, não há trabalho de expansão ou contração sendo realizado (
).
Passo 3
A Primeira Lei da Termodinâmica é dada por:
Onde:
-
é a variação da energia interna do sistema. -
é o calor trocado. -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 4
Como o sistema é adiabático (
) e não realiza trabalho (
), a equação fica:
Isso significa que a energia interna do sistema não muda.
Passo 5
No entanto, o agente externo está provocando uma agitação, o que implica que está adicionando energia ao sistema. Mas como o recipiente é adiabático e de volume constante, essa energia não se dissipa na forma de calor ou trabalho. Portanto, a energia fornecida pelo agente externo aumenta a energia interna do líquido, aumentando sua temperatura.
Passo 6
Resumindo, mesmo com
e
, a agitação adiciona energia ao sistema, resultando em um aumento da energia interna e da temperatura do líquido.
Resposta
A energia interna do sistema aumenta, levando a um aumento da temperatura do líquido.