Um sistema é resfriado de 80^circ C a 20^circ C 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 80^circ C para 20^circ C e depois é expandido. Durante esse processo, o calor transferido é de -50 J e o trabalho realizado é de -30 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) de um sistema é igual ao calor ( Q) fornecido ao sistema menos o trabalho ( W) realizado pelo sistema. A fórmula é:
De
Neste caso, o calor transferido é -50 J (o sinal negativo indica que o calor está saindo do sistema) e o trabalho realizado é -30 J (o sinal negativo indica que o trabalho está sendo realizado sobre o sistema).

Passo 3

Substituindo os valores na fórmula:
De
Simplificando a expressão:
De

Resposta

A variação da energia interna do sistema é de -20 J.

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