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
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 um sistema é igual ao calor (
) fornecido ao sistema menos o trabalho (
) realizado pelo sistema. A fórmula é:
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,
é positivo e a fórmula fica:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores fornecidos na fórmula:
Então:
Resposta
A variação de energia interna do gás é de 900 J.