Sobre um sistema realiza-se um trabaTho de 3000 J e , em resposta, ele fornece 500 cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema durante esse processo é: (Dado:
.)
a) +2500 J
b) -990 J
c) +900 J
d) +2100 J
e) -2100 J
a) +2500 J
b) -990 J
c) +900 J
d) +2100 J
e) -2100 J
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um sistema que fez um trabalho de 3000 J e liberou 500 cal de calor. A gente precisa descobrir como isso afeta a energia interna do sistema. Para resolver isso, vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona trabalho, calor e variação de energia interna. Vamos precisar converter as calorias para joules para manter tudo na mesma unidade.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as calorias em joules. Sabemos que:
Então, para 500 cal:
Isso significa que o sistema liberou 2100 J de calor.
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica, que diz:
Onde:
-
é a variação da energia interna. -
é o calor trocado (positivo se o sistema recebe calor, negativo se libera). -
é o trabalho realizado pelo sistema (positivo se o sistema realiza trabalho, negativo se o trabalho é feito no sistema).
No nosso caso:
- O sistema liberou calor, então
. - O trabalho foi feito sobre o sistema, então
.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Isso significa que a energia interna do sistema aumentou em 900 J.
Resposta
A variação de energia interna do sistema durante o processo é +900 J. opção c).