Um sistema com um volume de 25,00 L absorve exatamente 1,000 kJ de calor. Calcule De para o sistema se: (a) o calor é absorvido a volume constante;

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um sistema que ocupa 25,00 litros e absorveu 1,000 kJ de calor. Queremos calcular a variação da energia interna ( De) desse sistema quando esse calor é absorvido mantendo o volume constante. Para isso, vamos precisar usar a primeira lei da termodinâmica e entender como ela se aplica em condições de volume constante.

Passo 2

Vamos relembrar a primeira lei da termodinâmica, que é uma forma de expressar a conservação de energia para sistemas termodinâmicos. A fórmula é:
De
onde:
  • De é a variação da energia interna,
  • Q é o calor fornecido ao sistema,
  • W é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

No caso específico de um processo a volume constante, o volume do sistema não muda, ou seja, De. Sabemos que o trabalho realizado por um gás é dado por:
W = P De
onde P é a pressão e De é a variação de volume.

Passo 4

Como De, o trabalho realizado W será:
W = P times 0 = 0
Portanto, não há trabalho sendo realizado pelo sistema quando o volume é constante.

Passo 5

Substituindo W = 0 na primeira lei da termodinâmica, temos:
De
Ou seja, a variação da energia interna é igual ao calor fornecido ao sistema.

Resposta

De

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