Um sistema gasoso ideal troca com o meio externo 500 joules em forma de calor. Considerando que este processo seja um resfriamento isométrico, determine o trabalho e a energia interna, respectivamente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um sistema gasoso ideal que troca 500 joules de calor com o ambiente durante um resfriamento isométrico. Vamos precisar usar a primeira lei da termodinâmica para descobrir o trabalho realizado e a variação da energia interna.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor trocado (
) menos o trabalho realizado (
):
Aqui,
porque o sistema está perdendo calor (resfriamento).
Passo 3
Como o processo é isométrico, ou seja, a quantidade de volume não muda (
), o trabalho realizado (
) em um processo isométrico é dado por:
Portanto, o trabalho realizado é zero.
Passo 4
Agora, substituímos os valores na primeira lei da termodinâmica:
Isso significa que a energia interna do sistema diminuiu em 500 joules.
Resposta
O trabalho realizado é
e a variação da energia interna é
.