Um sistema ganha 1500 J de calor, enquanto a energia interna do sistema aumenta em 4500 J e o volume diminui em 0,010 m^3. Suponha que a pressão fique constante e ache o seu valor.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um sistema que recebe 1500 J de calor, a energia interna dele aumenta em 4500 J e o volume diminui em 0,010 , m^3. A pressão fica constante. Vamos usar os conceitos de Termodinâmica, mais especificamente a Primeira Lei da Termodinâmica. Precisaremos relacionar calor, trabalho e variação da energia interna para encontrar a pressão.

Passo 2

A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a variação da energia interna ( De) é igual ao calor fornecido ao sistema ( Q) menos o trabalho realizado pelo sistema ( W):
De
Aqui, Q = 1500 , J e De. Vamos encontrar o trabalho W.

Passo 3

Substituindo os valores na equação:
4500 = 1500 - W
Resolvendo para W:
W = 1500 - 4500 = -3000 , J
O trabalho negativo indica que o trabalho foi feito sobre o sistema, já que o volume diminuiu.

Passo 4

Sabemos que o trabalho em pressão constante é dado por:
W = P De
Onde P é a pressão e De é a variação de volume. Queremos encontrar P. Temos:
-3000 = P times (-0,010)

Passo 5

Resolvendo para P:
P = -3000-0,010 = 300000 , Pa
Como 1 , Pa = 1 , N/m^2, podemos expressar a pressão como 300 , kPa.

Resposta

A pressão do sistema é de 300 kPa.

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