Cada linha na tabela a seguir fornece informações sobre um processo em um sistema fechado. Cada entrada tem as mesmas unidades de energia. Complete os espaços em branco na tabela.
Proces <br> so Q W E1 E 2 De
a 50 -20 70
b 20 50 30
c -60 40 60
d -40 50 0
e 50 150 -80

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão que você trouxe trata de termodinâmica, especificamente sobre como a energia se comporta em sistemas fechados. Isso significa que não há troca de matéria com o entorno, mas pode haver troca de energia na forma de calor ( Q) e trabalho ( W). Nosso objetivo aqui é completar os espaços em branco na tabela fornecida usando esses conceitos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar de uma regra fundamental da termodinâmica chamada Primeira Lei da Termodinâmica. Ela basicamente diz que a variação da energia interna de um sistema ( De) é igual à energia fornecida ao sistema na forma de calor menos a energia gasta fazendo trabalho. A fórmula fica assim:
De
Essa equação vai ser a nossa principal ferramenta para resolver o exercício!

Passo 3

Vamos começar analisando o Processo a. Aqui estão os dados que temos:
  • Q = 50
  • W está vazio
  • E1 = -20
  • E2 está vazio
  • De
Usando a fórmula da primeira lei:
70 = 50 - W
Resolvendo para W:
W = 50 - 70 = -20
Agora, para encontrar E2, usamos:
E2 = E1 + De

Passo 4

Vamos para o Processo b. Dados disponíveis:
  • Q está vazio
  • W = 20
  • E2 = 50
  • De
  • E1 está vazio
Primeiro, achamos E1:
De
Agora, usando a primeira lei para encontrar Q:
30 = Q - 20 Rightarrow Q = 30 + 20 = 50

Passo 5

No Processo c, temos:
  • Q está vazio
  • W = -60
  • E1 = 40
  • E2 = 60
  • De está vazio
Primeiro, calculamos De:
De
Agora, usando a primeira lei para achar Q:
20 = Q - (-60) Rightarrow 20 = Q + 60 Rightarrow Q = 20 - 60 = -40

Passo 6

Vamos para o Processo d. Dados:
  • Q = -40
  • W está vazio
  • E1 = 50
  • E2 está vazio
  • De
Primeiro, encontramos E2:
De
Agora, usando a primeira lei para achar W:
0 = -40 - W Rightarrow W = -40

Passo 7

Por fim, no Processo e, temos:
  • Q = 50
  • W = 150
  • E1 está vazio
  • E2 = -80
  • De está vazio
Primeiro, calculamos De:
De
Usando a primeira lei:
De
Então:
-100 = -80 - E1 Rightarrow E1 = -80 + 100 = 20

Resposta

Processo Q W E1 E2 De
a 50 -20 -20 50 70
b 50 20 20 50 30
c -40 -60 40 60 20
d -40 -40 50 50 0
e 50 150 20 -80 -100

Exercícios relacionados