Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 29
Um sistema fechado é operado de forma adiabática. Primeiro, 15000 de trabalho são realizados pelo sistema. Em seguida, um agitador aplica trabalho ao dispositivo para aumentar a energia interna do fluido em 10,28 . Calcule o aumento da energia interna desse sistema.
Passo 1
Para resolver este problema, precisamos realizar um balanço de energia neste sistema:
O lado esquerdo da equação representa a quantidade líquida de energia transferida na forma de trabalho e calor. Já o lado direito representa a variação de energia no sistema na forma de energia potencial, energia cinética ou energia interna.
Reescrevendo a equação, temos:
Como o problema não informa nada sobre uma diferença nas energias cinética e potencial dos estados inicial e final do sistema, temos que .
Além disso, o problema afirma que o sistema é adiabático e, portanto, não há troca de calor no sistema. Logo, .
Sendo assim, nosso balanço se torna:
Ou seja, a variação de energia interna no sistema ocorre devido ao trabalho líquido do sistema.
Passo 2
Devemos analisar agora o trabalho que entra e o trabalho que sai do sistema.
O problema afirma que 15000 de trabalho são realizados pelo sistema, e essa é energia que sai do sistema na forma de trabalho. Precismos converter para , e para isso devemos lembrar que vale :
Em seguida, o problema coloca que 10,28 de energia foram fornecidos ao sistema na forma de trabalho e, portanto,
Substituindo esses valores na equação de balanço obtida no Passo 1, obtemos:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)