Quando o gelo se funde a
, seu volume diminui. A variação de sua energia interna é maior, menor ou igual ao calor fornecido ao gelo? Como você sabe disso?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o gelo que derrete a
e como o volume dele diminui nesse processo. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, especificamente sobre as mudanças de fase e a relação entre energia interna e calor fornecido. Vamos precisar entender a primeira lei da termodinâmica e como a variação de volume impacta a energia interna durante a fusão do gelo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor fornecido (
) menos o trabalho realizado pelo sistema (
):
Passo 3
No caso do gelo derretendo, o processo ocorre a pressão constante e temperatura constante (
). Quando o gelo derrete, seu volume diminui, ou seja, há uma contração. O trabalho realizado pelo sistema é dado por:
Como o volume diminui,
é negativa, então
também é negativo.
Passo 4
Substituindo
negativo na primeira lei da termodinâmica:
Isso mostra que a variação da energia interna (
) é maior que o calor fornecido (
), porque estamos adicionando o valor absoluto do trabalho realizado.
Resposta
A variação da energia interna é maior que o calor fornecido ao gelo.