Transfere-se calor a um sistema, num total de 200 calorias. Verifica-se que o sistema se expande, realizando um trabalho de 150 joules, e que sua energia interna aumenta.
a) Considerando
calcule a quantidade de energia transferida ao sistema, em joules.
b) Utilizando a primeira lei da termodinâmica, calcule a variação de energia interna desse sistema.
a) Considerando
b) Utilizando a primeira lei da termodinâmica, calcule a variação de energia interna desse sistema.
Passo 1
Então, a gente tem um sistema que recebeu 200 calorias de calor. Ele se expandiu fazendo um trabalho de 150 joules, e a energia interna aumentou. Aqui, vamos trabalhar com conversão de unidades e aplicar a primeira lei da termodinâmica para descobrir a variação da energia interna. Pra isso, vamos precisar converter calorias para joules e usar a fórmula da primeira lei.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as 200 calorias para joules. Sabemos que
. Então, multiplicamos:
Passo 3
Agora, aplicamos a primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna (
) é igual ao calor trocado (
) menos o trabalho realizado (
):
Aqui,
e
.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
a) A quantidade de energia transferida ao sistema é
.
b) A variação da energia interna desse sistema é
.