O trabalho realizado em um ciclo térmico fechado é de 100J e o calor envolvido nas trocas térmicas é igual a 1000J e 900J, respectivamente, com fontes quentes e frias. A partir da primeira lei da termodinâmica, a variação da energia interna nesse ciclo térmico, em joules, é:
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um ciclo térmico fechado onde foi realizado um trabalho de 100 Joules. Além disso, houve trocas de calor de 1000 Joules com uma fonte quente e 900 Joules com uma fonte fria. O conteúdo que vamos usar para resolver isso é a Primeira Lei da Termodinâmica, que fala sobre a conservação da energia em sistemas termodinâmicos.
Passo 2
A Primeira Lei da Termodinâmica pode ser expressa pela fórmula:
Onde:
-
é a variação da energia interna. -
é o calor fornecido ao sistema. -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 3
Como estamos lidando com um ciclo térmico fechado, o sistema retorna ao estado inicial após completar o ciclo. Isso significa que a variação da energia interna (
) ao final do ciclo é zero, pois o sistema não teve mudança no seu estado interno.
Passo 4
Aplicando a fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica:
Substituindo os valores fornecidos:
Resposta
A variação da energia interna nesse ciclo térmico é 0 Joules.