Uma amostra de gás ideal em um cilindro perde 140J de calor, enquanto as moléculas do gás ganham 144J de energia interna no processo. Qual é o trabalho realizado pelas moléculas de gás?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás ideal em um cilindro que perdeu 140 J de calor, enquanto as moléculas do gás ganharam 144 J de energia interna. Nosso objetivo é descobrir qual foi o trabalho realizado pelas moléculas do gás. Para resolver isso, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona calor, trabalho e energia interna.

Passo 2

A Primeira Lei da Termodinâmica é dada por:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna.
  • Q é o calor trocado.
  • W é o trabalho realizado.

Passo 3

Vamos identificar os valores que temos:
  • O gás perdeu 140 J de calor, então Q = -140, J (o sinal negativo indica perda de calor).
  • As moléculas ganharam 144 J de energia interna, então De.

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da Primeira Lei:
144, J = (-140, J) + W

Passo 5

Para encontrar W, isolamos ele na equação:
W = 144, J - (-140, J) = 144, J + 140, J = 284, J

Resposta

O trabalho realizado pelas moléculas de gás foi de 284 J.

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