Um sistema é aquecido de 20^circ C a 80^circ C e, em seguida, é comprimido. Se o calor transferido é de 100 J e o trabalho realizado é de 50 J , calcule a variação da energia interna.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão diz que um sistema é aquecido de 20^circ C para 80^circ C e depois comprimido. Durante esse processo, foi transferido um calor de 100 J para o sistema e realizado um trabalho de 50 J. Nosso objetivo é calcular a variação da energia interna desse sistema.
Para resolver isso, vamos usar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna, o calor transferido e o trabalho realizado.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula da primeira lei da termodinâmica. Ela é expressa da seguinte maneira:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna do sistema.
  • Q é o calor transferido para o sistema.
  • W é o trabalho realizado pelo sistema.
É importante notar o sinal na fórmula: o calor Q positivo significa que o sistema está recebendo calor, e o trabalho W positivo significa que o sistema está realizando trabalho sobre o ambiente.

Passo 3

Agora, vamos aplicar as informações dadas na questão na fórmula.
  • O calor transferido para o sistema é de 100 J, então Q = 100, J.
  • O trabalho realizado é de 50 J. Como o trabalho está sendo realizado pelo sistema (ele está comprimindo algo), usamos W = 50, J.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula da primeira lei:
De
De

Passo 5

Fazendo a conta:
De

Resposta

A variação da energia interna do sistema é de 50 J.

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