Um trabalho de 200 J é realizado sobre o sistema, e uma quantidade de calor de 70 cal é removida do sistema. Qual valor de W, Q e AU, respectivamente?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem um sistema onde foi realizado um trabalho de 200 J sobre ele e retiraram 70 cal de calor desse sistema. A matéria envolvida aqui é a Termodinâmica, mais especificamente a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona energia interna, trabalho e calor. Para resolver, vamos precisar entender as relações entre trabalho (W), calor (Q) e variação da energia interna (ΔU).
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os valores que já temos:
- Trabalho realizado sobre o sistema, $ W = 200 , J $
- Calor removido do sistema, $ Q = 70 , cal $
Mas olha só, temos uma mistura de unidades: joules (J) e calorias (cal). Pra ficar tudo direitinho, vamos converter calorias para joules. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica, que diz:
Onde:
- $ \Delta U $ é a variação da energia interna
- $ Q $ é o calor trocado
- $ W $ é o trabalho realizado
Mas atenção: o sinal do trabalho depende de como o trabalho está sendo realizado. No nosso caso, o trabalho está sendo realizado sobre o sistema, então $ W $ é positivo.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Resposta
Os valores são: