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 1 cal=4 J 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.

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 200 , cal times 4 , Jcal = 800 , J . Então, multiplicamos:

Passo 3

Agora, aplicamos a primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna ( De) é igual ao calor trocado ( ) menos o trabalho realizado ( ):
Aqui, e .

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
De

Resposta

a) A quantidade de energia transferida ao sistema é .
b) A variação da energia interna desse sistema é .

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