Calcule
, e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico para os seguintes casos: o sistema absorve
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
, 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
de calor da vizinhança. Isso significa que o calor ( ) é positivo porque o sistema está ganhando energia. - A vizinhança realiza
de trabalho no sistema. O trabalho ( ) 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:
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:
Então, a variação da energia interna é
.
Passo 5
Para determinar se o processo é endotérmico ou exotérmico, observamos o sinal de
:
- Se
for positivo, o sistema está absorvendo energia, tornando o processo endotérmico. - Se
for negativo, o sistema está liberando energia, tornando o processo exotérmico.
Resposta
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Calcule
, e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico para os seguintes casos: quando
e
.
Calcule
, e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico para os seguintes casos: um sistema libera 113 kJ de calor para a vizinhança e realiza 39 kJ de trabalho na vizinhança.
Para os seguintes processos, calcule a variação de energia interna do sistema e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico: uma amostra de 50 g de uma substância é resfriada de 30 para
, perdendo aproximadamente 3140 J de calor. [resp:
, exo]
Para os seguintes processos, calcule a variação de energia interna do sistema e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico: Uma reação química libera
de calor e não realiza trabalho na vizinhança.
, exo]