Indique qual função de estado
ou
é igual ao calor, para cada processo descrito abaixo:
c) o resfriamento dentro de um refrigerador
c) o resfriamento dentro de um refrigerador
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente identificar qual função de estado, entre
(variação de energia interna) e
(variação de entalpia), é igual ao calor trocado em diferentes processos. No caso específico que vamos resolver hoje, estamos falando do resfriamento dentro de um refrigerador. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre energia interna, entalpia e como elas se relacionam com o calor em processos a pressão constante ou volume constante.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que são
e
. A energia interna (
) é a energia total contida no sistema, incluindo energia cinética e potencial das moléculas. A entalpia (
) é uma medida que considera a energia interna mais o produto da pressão pelo volume do sistema, ou seja,
.
Passo 3
Agora, precisamos associar essas grandezas ao calor trocado. Em processos onde a pressão é constante, o calor trocado (
) é igual à variação de entalpia:
Já em processos a volume constante, o calor trocado (
) é igual à variação de energia interna:
Passo 4
Vamos pensar no funcionamento de um refrigerador. Quando ele está resfriando, ele está operando em um ambiente onde a pressão é praticamente constante (como na maior parte dos processos abertos à atmosfera). Portanto, o calor trocado durante o resfriamento ocorre a pressão constante.
Passo 5
Com isso, aplicando o que vimos anteriormente, se o processo ocorre a pressão constante, o calor trocado é igual à variação de entalpia (
), e não à variação de energia interna (
).
Resposta
Para o resfriamento dentro de um refrigerador, a função de estado igual ao calor é
.