Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas:
a) pressão, volume e temperatura.
b) calor, energia interna e volume.
c) trabalho, calor e energia interna.
d) trabalho, calor e densidade.

Passo 1

Vamos resolver uma questão sobre a primeira lei da termodinâmica. Precisamos entender quais são as três grandezas que compõem o balanço de energia de um sistema segundo essa lei. Para isso, vamos revisar os conceitos básicos da termodinâmica e identificar as grandezas envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a primeira lei da termodinâmica. Ela é essencialmente a lei da conservação da energia aplicada aos sistemas termodinâmicos. A fórmula básica dessa lei é:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna do sistema.
  • Q é o calor fornecido ao sistema.
  • W é o trabalho realizado pelo sistema.
Essa equação mostra que a variação da energia interna é igual à quantidade de calor adicionada menos o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

Agora, vamos analisar as opções apresentadas na questão:
a) Pressão, volume e temperatura.
  • Embora pressão, volume e temperatura sejam grandezas importantes na termodinâmica, elas não representam diretamente o balanço de energia segundo a primeira lei.
b) Calor, energia interna e volume.
  • Aqui temos duas grandezas da primeira lei ( Q e De), mas “volume” não está diretamente relacionado ao balanço de energia.
c) Trabalho, calor e energia interna.
  • Essa opção inclui as três grandezas presentes na equação da primeira lei: W, Q e De. Está alinhada com o conceito de conservação de energia.
d) Trabalho, calor e densidade.
  • Embora trabalho e calor estejam corretos, “densidade” não faz parte do balanço de energia na primeira lei da termodinâmica.

Passo 4

Com base na análise, a opção que corretamente representa as três grandezas envolvidas no balanço de energia segundo a primeira lei da termodinâmica é a opção c) trabalho, calor e energia interna.

Resposta

A alternativa correta é a c) trabalho, calor e energia interna.

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