Os gases
e
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
e
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 (
) com o calor trocado (
) e o trabalho realizado (
).
Passo 2
A Primeira Lei da Termodinâmica é dada por:
Aqui:
-
é a mudança na energia interna do sistema. -
é o calor trocado entre o sistema e a vizinhança. -
é o trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança.
É importante notar as convenções de sinais:
- Se o sistema perde calor para a vizinhança,
é negativo. - Se o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança,
é positivo.
Passo 3
Vamos identificar os valores fornecidos na questão:
- O sistema transfere 1150 J para a vizinhança. Então,
(porque é uma perda de calor). - O sistema realiza 480 J de trabalho na vizinhança. Então,
(porque é trabalho realizado).
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica:
Passo 5
Fazendo a soma:
Resposta
A mudança na energia interna do sistema é de
.
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