- Um gás perfeito sofre uma compressão, recebendo um trabalho igual a 500 J. No final dessa transformação, a energia interna do sistema variou 200 J para menos em relação ao início. A quantidade de calor trocada pelo gás foi de
a) - 700 J
b) 0 J
c) 300 J
d) - 300 J
e) 700 J
a) - 700 J
b) 0 J
c) 300 J
d) - 300 J
e) 700 J
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um gás perfeito que foi comprimido, ou seja, teve trabalho feito sobre ele. O trabalho foi de 500 J. Além disso, a energia interna do gás diminuiu 200 J. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto de calor foi trocado pelo gás nessa transformação. Pra isso, vamos usar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona energia interna, calor e trabalho.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica. Ela diz que a variação da energia interna ($ \Delta U
Q
W $). A fórmula é:
Aqui, $ \Delta U $ é a mudança na energia interna, $ Q $ é o calor trocado e $ W $ é o trabalho feito no sistema.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula. Sabemos que a energia interna diminuiu 200 J, então $ \Delta U = -200 J $. O trabalho feito sobre o gás foi de 500 J, então $ W = 500 J $.
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Para encontrar o calor trocado ($ Q $), vamos isolar ele na equação. Vamos subtrair 500 J de ambos os lados:
Resposta
A quantidade de calor trocada pelo gás foi de -700 J.