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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Exercício - Ex. 18

Um estudante realiza uma expericneica de combustão queimando uma mistura de combustível e oxigênio em um recipiente metálico, a volume constante, mergulhado em um banho com água. Durante a experiencia, verifica que a temperatura de água aumenta. Considere a mistura de combustível e o oxigênio o sistema. a) Ocorre transferência de calor? Como você pode garantir? b) Existe trabalho realizado? Como você pode garantir? Por que é importante que a agitação seja irregular? c) Qual é o sinal de ∆ U ? Como você pode garantir?

Passo 1

Deduziremos informações sobre Q e W da declaração do problema e aplicaremos a primeira

lei, Δ U = Q - W , para inferir se Q é positivo ou negativo.

Passo 2

  1. Para a água ∆ T > 0 , então por Q = m c   ∆ T calor foi adicionado à água. Assim, a energia térmica vem da mistura de queima combustível-oxigênio, e Q para o sistema (combustível e oxigênio) é negativo.

    2. Passo 3

  2. Volume constante implica W = 0 .

    3. Passo 4

  3. A primeira lei da termodinâmica nos diz que:

U 2 - U 1 = ∆ U = Q - W

Q < 0 , W = 0 assim, pela primeira lei Δ U < 0 . A energia interna da mistura combustível-oxigênio diminuiu.

Nesse processo, a energia interna da mistura combustível-oxigênio foi transferida para a água, aumentando sua temperatura.

Resposta

  1. Não
  2. Não
  3. - ∆ U
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