UNIFENAS Tarde 2019/1
Considerando o primeiro princípio da termodinâmica, um gás sofre uma expansão isobárica, realizando o trabalho de 350 Joules. Contudo, o calor recebido pelo sistema gasoso foi de 200 calorias. Assim, qual foi a variação da energia interna? Adote 1 caloria igual a 4 joules.
450 J.
400 J.
350 J.
250 J.
100 J.
Resolução
Pelo primeiro princípio da Termodinâmica:
\[\Delta U = Q - W\]
onde
- \(Q\) é o calor trocado (positivo se recebido pelo sistema);
- \(W\) é o trabalho realizado pelo sistema (positivo se o gás se expande).
Dados do enunciado:
- Calor recebido: \(Q = 200\;\text{cal}\)
- Trabalho realizado: \(W = 350\;\text{J}\)
Passo 1 – converter o calor para joules:
\[200\;\text{cal}\times \frac{4\;\text{J}}{\text{cal}} = 800\;\text{J}\]
Passo 2 – aplicar a equação:
\[\Delta U = 800\;\text{J} - 350\;\text{J} = 450\;\text{J}\]
Logo, a variação da energia interna do gás foi de 450 J.
Dicas
Erros Comuns
Primeiro princípio da Termodinâmica
Expressa a conservação da energia para sistemas termodinâmicos:
\[\Delta U = Q - W\]
• \(\Delta U\): variação da energia interna do sistema.
• \(Q\): calor trocado (positivo se recebido).
• \(W\): trabalho realizado pelo sistema (positivo se o sistema se expande).
Unidades
1 caloria (cal) = 4 joules (J). É fundamental converter todas as grandezas para a mesma unidade antes de calcular.
