Em que condições se considera a variação de energia interna, como .

Passo 1

Vamos começar resumindo o que a pergunta está nos pedindo. Queremos saber em quais situações a variação da energia interna, representada por , pode ser considerada igual à variação de entalpia, . Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de energia interna e entalpia, assim como as condições em que elas se relacionam dessa maneira.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia interna ( ) de um sistema é a energia total contida nele, incluindo energia cinética e potencial das partículas. A entalpia ( ), por outro lado, é definida como:
onde é a pressão e é o volume do sistema.

Passo 3

Agora, queremos encontrar a variação de entalpia, . Tomando a variação na equação acima, temos:
Para que seja igual a , a segunda parte, , precisa ser zero.

Passo 4

A variação será zero quando o produto não muda, ou seja, quando não há mudança no produto da pressão e do volume. Isso acontece quando a pressão ( ) é constante e não há variação no volume ( ), ou quando o sistema opera sob condições de pressão constante e qualquer variação de volume é compensada de forma que permanece constante.

Passo 5

Outra condição importante é que o processo seja realizado a temperatura constante (isotérmico) e que não haja troca de calor de forma que a variação de entalpia seja diretamente relacionada à variação da energia interna.

Resposta

Portanto, a variação de energia interna, , pode ser considerada igual à variação de entalpia, , quando o processo ocorre a pressão constante e não há variação no produto , ou seja, quando .

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