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 .

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