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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 18.1 - Ex. 46

Se um gás absorve 1,67 MJ de calor enquanto faz 800 kJ de trabalho, qual é a mudança na energia interna do gás?

Passo 1

Olá, querido!

O enunciado pede para a gente a variação da energia interna Δ E i n t de um gás, e nos dá informações sobre calor absorvido e trabalho realizado. Qual equação que relaciona Δ E i n t , calor e trabalho? É a Primeira Lei da Termodinâmica! Ela tem essa carinha:

∆ E i n t = Q a b s o r v i d o + W s o b r e

Vamos usá-la para achar a variação de energia interna, beleza?

Passo 2

O trabalho que ele menciona é exercido pelo gás (o gás exerce trabalho), e como a primeira lei é expressa em termos da quantidade de trabalho exercida SOBRE o gás, qualquer trabalho exercido PELO gás terá sinal negativo.

Então temos:

W s o b r e = - 800   k J

Já o calor é expresso na lei como um calor absorvido pelo gás. E é exatamente isso que o enunciado dá, uma quantidade de calor absorvida pelo gás. Então ela fica positiva mesmo:

Q a b s o r v i d o = 1,67   M J

Passo 3

Substituindo os valores dados no enunciado, a nossa equação fica assim:

∆ E i n t = 1 , 67   M J - 800   k J

Um valor está em M J e o outro em k J . Vamos passar os dois para uma unidade só, beleza? Podemos passar 800   k J para M J :

∆ E i n t = 1 , 67   M J - 0,8 × 10 3   k J

∆ E i n t = 1 , 67   M J - 0,8   M J

E o resultado:

∆ E i n t = 0.87   M J

Resposta

∆ E i n t = 0.87   M J

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