Como seria a 1ạ Lei da Termodinâmica de um sistema fechado quando o sistema realiza um processo cíclico?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer entender como a 1ª Lei da Termodinâmica se aplica a um sistema fechado que passa por um processo cíclico. A matéria aqui é a Termodinâmica, e vamos precisar entender os conceitos de energia interna, calor e trabalho para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a 1ª 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:
Isso basicamente significa que a energia não se cria nem se destrói, apenas se transforma.
Passo 3
Agora, o que é um processo cíclico? É quando um sistema passa por uma série de mudanças e retorna ao seu estado inicial ao final do processo. Ou seja, as condições iniciais e finais são as mesmas.
Passo 4
Como o processo é cíclico, a variação da energia interna (
) é zero, porque o sistema volta ao estado inicial. Aplicando isso na 1ª Lei:
Isso simplifica para:
Ou seja, o calor fornecido ao sistema é igual ao trabalho que o sistema realiza durante o ciclo.
Resposta
Em um processo cíclico para um sistema fechado, a 1ª Lei da Termodinâmica fica
, indicando que o calor fornecido ao sistema é igual ao trabalho realizado por ele.