Calcule o trabalho para um sistema que absorve 150 kJ de calor durante um processo para o qual o aumento da energia interna é 120kJ. O trabalho foi realizado sobre ou pelo sistema durante este processo?

Passo 1

Vamos começar entendendo o que a questão está nos dizendo. Temos um sistema que absorveu 150 kJ de calor e a energia interna dele aumentou em 120 kJ. Nosso objetivo é descobrir quanto trabalho foi realizado nesse processo e se esse trabalho foi feito sobre o sistema ou pelo sistema.

Passo 2

Para resolver isso, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica. Essa lei é como uma versão da lei de conservação da energia, mas aplicada a sistemas termodinâmicos. A fórmula é:
De
Onde:
  • é a variação da energia interna do sistema.
  • é o calor absorvido pelo sistema.
  • é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

Vamos reorganizar essa fórmula para encontrar o trabalho W = Q - De:
W = 150,kJ - 120,kJ = 30,kJ
Agora, substituímos os valores que temos:

Passo 4

Interpretando o resultado:
  • Se for positivo, isso significa que o sistema realizou trabalho sobre o ambiente.
  • Se fosse negativo, significaria que o trabalho foi realizado sobre o sistema.
Como nosso deu 30 kJ (positivo), concluímos que o sistema realizou 30 kJ de trabalho sobre o ambiente.

Resposta

O trabalho realizado foi de 30 kJ, e esse trabalho foi realizado pelo sistema sobre o ambiente.

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