Um sistema é mantido em repouso e recebe 200 J de calor. Calcule a variação da energia interna.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um sistema que está em repouso e recebe 200 J de calor. Queremos saber qual foi a variação da energia interna desse sistema. Para resolver isso, vamos usar o primeiro princípio da termodinâmica, que relaciona calor, trabalho e energia interna.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar do que é o primeiro princípio da termodinâmica. Ele diz que a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor (
) fornecido ao sistema menos o trabalho (
) que o sistema realiza. A fórmula é:
Passo 3
Agora, vamos analisar o que sabemos da questão:
- O sistema recebe 200 J de calor, então
. - O sistema está em repouso, o que significa que não há movimento nem expansão, então não há trabalho realizado. Portanto,
.
Passo 4
Com esses valores, podemos substituir na fórmula do primeiro princípio da termodinâmica:
Passo 5
Então, a variação da energia interna do sistema é de 200 J. Isso significa que a energia interna aumentou em 200 J devido ao calor fornecido.
Resposta
A variação da energia interna é de
.
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, (b) quando
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.
Seja
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