Um gás ideal é comprimido por um agente externo, ao mesmo tempo em que recebe calor de 300 J de uma fonte térmica. Sabendo-se que o trabalho do agente externo é de 600 J, então a variação de energia interna do gás é:
a.500 J
b.900 J
c.600 J
d.300 J
e.400 J

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás ideal que está sendo comprimido por um agente externo e, ao mesmo tempo, recebe 300 J de calor de uma fonte térmica. Além disso, o trabalho feito pelo agente externo é de 600 J. A pergunta é: qual é a variação da energia interna desse gás? Vamos usar a termodinâmica para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da Primeira Lei da Termodinâmica, que diz que a variação da energia interna ( De) de um sistema é igual ao calor ( Q) fornecido ao sistema menos o trabalho ( W) realizado pelo sistema. A fórmula é:
De
Mas atenção! Aqui, o sinal do trabalho depende de quem está fazendo o trabalho. Se o trabalho é feito sobre o sistema (como no caso de compressão), o trabalho é positivo. Se o sistema está fazendo trabalho sobre o ambiente, o trabalho é negativo.

Passo 3

No nosso caso, o agente externo está comprimindo o gás, ou seja, está fazendo trabalho sobre o sistema. Então, W é positivo e a fórmula fica:
De

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores fornecidos na fórmula:
Q = 300,J (calor recebido pelo gás) á
W = 600,J (trabalho feito sobre o gás) á
Então:
De

Resposta

A variação de energia interna do gás é de 900 J.

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