O trabalho realizado em um ciclo térmico fechado é igual a 200 J e, o calor envolvido nas trocas térmicas é igual a 1200 J e 800 J, respectivamente, com fontes quente e fria. A partir da Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna nesse ciclo térmico, em joules, é:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um ciclo térmico fechado onde o trabalho realizado é de 200 J. Além disso, temos dois calores envolvidos nas trocas térmicas: 1200 J com a fonte quente e 800 J com a fonte fria. Vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica para descobrir qual é a variação da energia interna nesse ciclo. Para isso, precisamos entender como a energia se comporta em processos termodinâmicos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que diz a Primeira Lei da Termodinâmica. Ela basicamente nos diz que a variação da energia interna de um sistema (ΔU) é igual ao calor fornecido ao sistema (Q) menos o trabalho realizado pelo sistema (W). A fórmula fica assim:
Passo 3
No caso de um ciclo térmico fechado, o sistema retorna ao seu estado inicial ao final do ciclo. Isso significa que a variação da energia interna ao longo de todo o ciclo é zero, porque a energia interna depende apenas do estado atual do sistema, não de como chegou lá. Ou seja:
Resposta
A variação da energia interna nesse ciclo térmico é igual a 0 J.