Ao receber uma quantidade de calor Q=50J, um gás realiza trabalho igual a 12 J. Sabendo que a energia interna do sistema antes de receber calor era U=100J, qual será, em Joules, esta energia após recebimento?
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício de Termodinâmica. A gente tem que descobrir a energia interna final de um gás depois que ele recebe uma certa quantidade de calor e realiza trabalho. Para isso, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que basicamente relaciona a variação da energia interna com o calor trocado e o trabalho realizado. Precisamos saber os valores de calor recebido, trabalho realizado e a energia interna inicial.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a Primeira Lei da Termodinâmica. Ela diz que a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor (
) fornecido ao sistema menos o trabalho (
) que o sistema realiza sobre o ambiente. A fórmula fica assim:
Passo 3
Vamos identificar os valores que a gente tem no exercício:
- Calor recebido (
) = 50 J - Trabalho realizado (
) = 12 J - Energia interna inicial (
) = 100 J
Passo 4
Agora, aplicando a fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica, vamos calcular a variação da energia interna:
Passo 5
Por último, para achar a energia interna final (
), somamos a variação da energia interna à energia interna inicial:
Resposta
A energia interna do sistema após receber o calor é de 138 Joules.