Enunciado

Quando urn sistema e levado de um estado a para urn estado b pela trajetória a-c-b, representada na Fig. 3.18, fluem 80 J de calor para o sistema, e este realiza 30 J de trabalho.

  1. Quanto flui de calor para 0 sistema ao longo do trajeto a-d-b, se 0 trabalho realizado e de 10 J?
  2. O sistema e levado de volta do estado b para 0 estado a através do trajeto curvo. 0 trabalho feito sobre 0 sistema e 20 J. 0 sistema absorve ou libera calor, e quanto?
  3. Se U a = 0 e U d = 40 J ,   , encontre o calor absorvido nos processos a-d e d-b.

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba??

Para a)

Sabemos que o processo todo é um ciclo fechado, de forma que a variação da energia interna total é nula. É nos dito que Δ U a c b = 110   J

Logo:

U = Q + W → Q = U - W

Portanto:

Q a d b = + 110 J - 10 = 1 00   J

Bora pro próximo passo?!

Passo 2

Obrigado por vir.

Para b)

Δ U a c b = Q + 20 J = - 120 J → Q b a = - 140   J

O sistema libera calor quando Q < 0 .

Passo 3

Para c)

Sabemos que como dito, a variação de energia total é nula. Assim:

Δ U t o t = Δ U a + Δ U b + Δ U c + Δ U d = 0

Δ U t o t = Δ U a c + Δ U c b + Δ U b d + Δ U d a

E:

Δ U a c b = U b - U c - U a

E assim para todos os processos.

Para:

U a d = Q a d + W a d = 40 J → Q a d = 40 J - W a d

Resposta

Para a)

Q a d b = + 110 J - 10 = 100   J

Para b)

Δ U a c b = Q + 20 J = - 120 J → Q b a = - 140   J

O sistema libera calor quando Q < 0 .