Calcule De, e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico para os seguintes casos: o sistema absorve 63,5 kJ de calor da vizinhança e a vizinhança executa 20 kJ de trabalho no sistema.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para calcularmos a variação da energia interna, representada por De, e descobrir se o processo é endotérmico ou exotérmico. Para isso, vamos precisar usar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona calor e trabalho na mudança de energia de um sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os valores que temos:
  • O sistema absorve 63,5 kJ de calor da vizinhança. Isso significa que o calor ( Q) é positivo porque o sistema está ganhando energia.
  • A vizinhança realiza 20 kJ de trabalho no sistema. O trabalho ( W) também é positivo porque a vizinhança está fazendo trabalho sobre o sistema, adicionando energia a ele.

Passo 3

Agora, vamos aplicar a primeira lei da termodinâmica, que é dada por:
De
Essa fórmula nos diz que a variação da energia interna do sistema é igual à soma do calor absorvido e do trabalho realizado sobre o sistema.

Passo 4

Substituindo os valores que temos na fórmula:
De
Então, a variação da energia interna é 83,5 kJ.

Passo 5

Para determinar se o processo é endotérmico ou exotérmico, observamos o sinal de De:
  • Se De for positivo, o sistema está absorvendo energia, tornando o processo endotérmico.
  • Se De for negativo, o sistema está liberando energia, tornando o processo exotérmico.

Resposta

De e o processo é endotérmico.

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