Explique o fato de que alguns livros apresentam o primeiro princípio da termodinâmica da seguinte forma:
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Ela nos pede para explicar por que alguns livros escrevem o primeiro princípio da termodinâmica como
. Vamos trabalhar com conceitos de termodinâmica, especificamente o primeiro princípio, e vamos precisar entender o que cada símbolo representa nessa equação.
Passo 2
Vamos começar definindo os termos na equação.
representa a variação da energia interna de um sistema.
é o calor trocado entre o sistema e o ambiente, e
é o trabalho realizado pelo sistema. É importante entender como esses termos se relacionam.
Passo 3
O primeiro princípio da termodinâmica é uma expressão da conservação da energia. Ele afirma que a energia interna de um sistema pode aumentar ou diminuir através da troca de calor e realização de trabalho. Portanto, a variação de energia interna (
) é igual à soma do calor fornecido ao sistema (
) e do trabalho realizado pelo sistema (
).
Passo 4
A forma
assume uma convenção de sinais específica:
positivo quando o calor é fornecido ao sistema e
positivo quando o sistema realiza trabalho sobre o ambiente. Essa convenção facilita a aplicação da equação em diferentes processos termodinâmicos, tornando claro como as transferências de energia afetam a energia interna.
Passo 5
Alguns livros optam por essa forma da equação para simplificar a compreensão, especialmente para iniciantes, ao manter uma consistência nos sinais positivos para entradas de energia no sistema. Isso ajuda a evitar confusões que podem surgir com outras convenções de sinal usadas em diferentes contextos.
Resposta
Portanto, alguns livros apresentam o primeiro princípio da termodinâmica como
devido à convenção de sinais adotada, que facilita a compreensão da conservação de energia ao considerar o calor fornecido e o trabalho realizado como contribuições positivas para a variação da energia interna do sistema.