Um gás sofre uma compressão em que realiza um trabalho de -200 cal e sua energia interna aumenta em 600 cal. Quanto calor foi trocado com o sistema?
a) 200 cal
b) 400 cal
c) 600 cal
d) 800 cal
e) 1.000 cal
a) 200 cal
b) 400 cal
c) 600 cal
d) 800 cal
e) 1.000 cal
Passo 1
Então, vamos lá! A questão fala sobre um gás que passa por uma compressão, onde ele realiza um trabalho de -200 cal e sua energia interna aumenta em 600 cal. A gente precisa descobrir quanto calor foi trocado com o sistema. Isso envolve conceitos de Termodinâmica, mais especificamente, a Primeira Lei da Termodinâmica. Para resolver, vamos usar a relação entre energia interna, calor e trabalho.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Primeira Lei da Termodinâmica, que é basicamente uma versão da conservação de energia para sistemas termodinâmicos. Ela é expressa pela fórmula:
Onde:
-
é a variação da energia interna do sistema. -
é o calor trocado com o ambiente. -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 3
Na nossa questão, já sabemos dois valores:
- O trabalho
realizado pelo sistema é de -200 cal. O sinal negativo indica que o trabalho está sendo feito sobre o sistema. - A variação da energia interna
é de 600 cal, ou seja, a energia interna do gás aumentou.
Passo 4
Vamos substituir esses valores na fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica para encontrar
:
Passo 5
Simplificando a equação:
Para isolar
, somamos 200 cal dos dois lados:
Passo 6
Calculando:
Resposta
A quantidade de calor trocada com o sistema é 800 cal. Portanto, a resposta correta é a letra d) 800 cal.