Os gases H2 e O2 queimam num cilindro fechado. O sistema transfere 1150 J para a vizinhança e na expansão realiza 480 J de trabalho na vizinhança. Qual é a mudança de energia interna do sistema ?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está nos perguntando. Temos uma reação de queima dos gases H2 e O2 dentro de um cilindro fechado. Durante essa reação, o sistema libera 1150 J de energia para a vizinhança e realiza 480 J de trabalho sobre a vizinhança ao se expandir. Queremos descobrir qual foi a mudança na energia interna desse sistema.
Para resolver isso, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona a mudança na energia interna ( De) com o calor trocado ( Q) e o trabalho realizado ( W).

Passo 2

A Primeira Lei da Termodinâmica é dada por:
De
Aqui:
  • De é a mudança na energia interna do sistema.
  • Q é o calor trocado entre o sistema e a vizinhança.
  • W é o trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança.
É importante notar as convenções de sinais:
  • Se o sistema perde calor para a vizinhança, Q é negativo.
  • Se o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança, W é positivo.

Passo 3

Vamos identificar os valores fornecidos na questão:
  • O sistema transfere 1150 J para a vizinhança. Então, Q = -1150, J (porque é uma perda de calor).
  • O sistema realiza 480 J de trabalho na vizinhança. Então, W = +480, J (porque é trabalho realizado).

Passo 4

Agora, substituímos esses valores na fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica:
De

Passo 5

Fazendo a soma:
De

Resposta

A mudança na energia interna do sistema é de De.

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