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

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:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna do sistema.
  • Q é o calor trocado com o ambiente.
  • W é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

Na nossa questão, já sabemos dois valores:
  • O trabalho W 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 De 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 Q:
600 , cal = Q + (-200 , cal)

Passo 5

Simplificando a equação:
600 , cal = Q - 200 , cal
Para isolar Q, somamos 200 cal dos dois lados:
Q = 600 , cal + 200 , cal

Passo 6

Calculando:
Q = 800 , cal

Resposta

A quantidade de calor trocada com o sistema é 800 cal. Portanto, a resposta correta é a letra d) 800 cal.

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