Um animal de laboratório se exercita em um moinho ligado a um peso de massa igual a 250 g por uma roldana. O trabalho executado pelo animal elevou o peso até 1,32 m. Ao mesmo tempo, o animal perdeu 8,0 J de energia na forma de calor. Ignore outras perdas e trate o animal como um sistema fechado. Qual foi a variação de energia interna do animal?

Passo 1

Dados:

m = 250   g Δ h = 1,32   m

Passo 2

Podemos começar determinando o trabalho realizado pelo levantamento do peso:

w = - m g Δ h w = - 250   g × 1 k g 10 3   g × 9,8   m ⋅ s - 2 × 1,32   m w = - 3,2   k g ⋅ m ² ⋅ s - 2

Dado que:

1 J = 1   k g ⋅ m - 2 s - 2

w = - 3,2   J

Passo 3

Utilizando a primeira lei da termodinâmica: Δ U = q + w Δ U =   - 8,0   J + - 3,2   J Δ U =   - 11,2   J

Resposta

Δ U =   - 11,2   J

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