Porque o aerossol fica gelado quando agitado? Um aerossol é basicamente a mistura de dois líquidos guardados na mesma lata. Um deles é o produto em si, que pode ser creme de barbear, desodorante, tinta ou inseticida. O outro, é o chamado propelente, uma substância capaz de impulsionar o produto para fora. Na maioria dos casos, o propelente é um gás líquido. Peraí, um gás líquido? Na verdade, essa aparente contradição é o segredo que faz o aerossol sair com a força de um jato cada vez que acionamos o spray. Dentro da lata, a pressão é tão grande que o gás usado como propelente fica comprimido e se transforma em líquido, misturando-se ao produto. Enquanto o frasco está fechado, os dois ficam quietinhos lá dentro, mas, quando alguém aperta a válvula, começa uma revolução! A pressão dentro do frasco diminui e uma parte do gás líquido propelente se expande com violência, virando gás de verdade. Como seu volume fica grande demais para o frasco, ele escapa com força total, levando parte do produto para fora. Sobre o calor e o trabalho, considerando a lata um sistema isolado, dado que ao apertar o spray o sistema sofre uma expansão adiabática (sem troca de calor com as vizinhanças), o valor da energia interna do sistema________. Assinale a alternativa que complete corretamente a lacuna.
Será maior.
Será zero.
Será constante.
Será o dobro.
Será menor.
Será maior.
Será zero.
Será constante.
Será o dobro.
Será menor.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A pergunta trata de aerossol e explica como ele funciona, especialmente quando a lata é agitada e o spray é acionado. O conteúdo principal aqui envolve termodinâmica, mais especificamente processos adiabáticos e energia interna. Para resolver, vamos precisar entender o que é um processo adiabático e como ele impacta a energia interna de um sistema isolado.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre processo adiabático. Um processo adiabático ocorre quando não há troca de calor entre o sistema e o ambiente. Isso significa que toda a energia que sai ou entra do sistema é na forma de trabalho. Matemáticamente, podemos representar isso como:
onde $ Q $ é o calor trocado.
Passo 3
Agora, vamos conectar isso com a energia interna ($ \Delta U $) do sistema. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, temos:
Como $ Q = 0 $ em um processo adiabático, a equação fica:
Aqui, $ W $ é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 4
No caso do aerossol, quando você aperta o spray, o gás líquido se expande rapidamente, realizando trabalho para empurrar o produto para fora. Como o sistema está realizando trabalho ($ W > 0 $), a equação fica:
Isso significa que a energia interna do sistema diminui.
Passo 5
Essa diminuição na energia interna faz com que a temperatura do sistema também diminua, por isso o aerossol fica gelado quando agitado.
Resposta
Será menor.