Um sistema é aquecido de a 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 para 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:
Onde:
  • é a variação da energia interna do sistema.
  • é o calor transferido para o sistema.
  • é o trabalho realizado pelo sistema.
É importante notar o sinal na fórmula: o calor positivo significa que o sistema está recebendo calor, e o trabalho 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 .
  • O trabalho realizado é de 50 J. Como o trabalho está sendo realizado pelo sistema (ele está comprimindo algo), usamos .

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula da primeira lei:

Passo 5

Fazendo a conta:

Resposta

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

Exercícios relacionados

Uma esfera homogênea de raio e massa rola sem deslizar com velocidade sobre um piso horizontal. Ela encontra um degrau de altura e sobe por cima do degrau. Assuma que a esfera fique sempre em contato com a quina do degrau até o momento em que o centro da esfera fica diretamente acima da quina. Mostre que, para que a esfera consiga subir o degrau a velocidade deve satisfazer:
Um sistema é resfriado de a e, em seguida, é expandido. Se a energia interna inicial é de 200 J e o trabalho realizado é de - 30 J , calcule a energia interna final.
Em pé no meio de um cais de 20 m de comprimento, você percebe que em qualquer instante há 15 cristas de ondas entre as duas extremidades do cais. Estimar a incerteza mínima no comprimento de onda que poderia ser calculado a partir desta informação.
Uma partícula acha-se confinada entre duas paredes rígidas, separadas entre si por uma distância l. Qual é a probabilidade de ser encontrada a uma distância de uma das paredes (a) quando , (b) quando , e © quando . Considere que a função de onda que descreve este caso é dada por: onde