Um sistema é resfriado de a e, em seguida, é expandido. Se o calor transferido é de -50 J e o trabalho realizado é de -30 J, calcule a variação da energia interna.

Passo 1

Resumindo o problema: temos um sistema que é resfriado de para e depois é expandido. Durante esse processo, o calor transferido é de J e o trabalho realizado é de J. A matéria envolvida aqui é a Termodinâmica, mais especificamente a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna com o calor e o trabalho. Para resolver, vamos precisar entender essa lei e como calcular a variação da energia interna.

Passo 2

A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a variação da energia interna ( ) de um sistema é igual ao calor ( ) fornecido ao sistema menos o trabalho ( ) realizado pelo sistema. A fórmula é:
Neste caso, o calor transferido é J (o sinal negativo indica que o calor está saindo do sistema) e o trabalho realizado é J (o sinal negativo indica que o trabalho está sendo realizado sobre o sistema).

Passo 3

Substituindo os valores na fórmula:
Simplificando a expressão:

Resposta

A variação da energia interna do sistema é de J.

Exercícios relacionados

Seja uma solução da equação de Schrödinger em uma dimensão com energia . Mostre que a função de onda também é uma solução com a mesma energia , qualquer que seja o valor da constante A. (Esse resultado mostra que, quando normalizamos uma função de onda, não ocorre variação da energia associada com a função de onda.)
Para uma partícula relativística, a relação de de Broglie continua válida, porém o módulo do momento linear é relacionado com a energia pela equação relativística. A energia cinética é dada por . Mostre que o comprimento de onda de de Broglie para uma partícula com energia cinética e massa de repouso é dada por:
.
Mostre que é uma solução de , com . Aqui é a constante diferente do número de ondas.
Mostre que, para uma partícula livre de massa m movendo-se em uma dimensão, a função é uma solução para a equação de Schrödinger independente do tempo para quaisquer valores das constantes A e B .