Os air-bags que fornecem proteção em automóveis. No caso de um acidente, expandem como resultado de uma reação química rápida. Do ponto de vista dos reagentes químicos (sistema), o que você esperaria para os sinais de calor e trabalho para esse processo?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um airbag de carro que, em caso de acidente, se expande rapidinho graças a uma reação química. A pergunta é: do ponto de vista dos reagentes químicos, como estão os sinais de calor e trabalho nesse processo? Ou seja, será que o sistema está liberando ou absorvendo calor e está fazendo trabalho ou recebendo trabalho?
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre calor. Nas reações químicas que fazem os airbags expandirem, normalmente a reação é exotérmica, o que significa que ela libera calor para o ambiente. Então, do ponto de vista do sistema (os reagentes), o calor está saindo. Na termodinâmica, quando o sistema libera calor, temos q negativo.
Passo 3
Agora, sobre trabalho. Quando o airbag se expande, isso significa que os reagentes estão empurrando as moléculas do arbag para fora, fazendo um trabalho contra a pressão externa. Esse é um trabalho de expansão, onde o sistema está gastando energia para realizar o trabalho. Nessa situação, o trabalho também é considerado negativo, já que o sistema está perdendo energia para fazer o trabalho de expansão.
Resposta
Então, para os reagentes químicos no airbag durante a expansão:
- Calor (q): Negativo (o sistema libera calor)
- Trabalho (w): Negativo (o sistema realiza trabalho de expansão)