Question

Num determinado sistema, um gás realizou trabalho de 12,5J. Após receber calor de 20J, a energia interna do sistema passou a ser 10J. Sendo assim, a energia interna do sistema antes de receber calor era:

A) 2,5 J
B) 7,5 J
C) -7,5 J
D) 3,5 J
E) -2,5 J

Answer 1

Resposta:

Letra A - 2.5 J

Explicação:

Vamos considerar o trabalho realizado pelo gás como sendo positivo. Com isso, a primeira lei da termodinâmica nos diz que a variação da energia interna $\Delta U$ do gás é dada por:

$\Delta U = Q-W$

onde $Q$ é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo gás e $W$ é a quantidade de calor feita pelo gás ou feita sobre o gás.

O nosso gás realizou um trabalho de $W=+12.5\text{J}$ e recebeu uma quantidade de calor $Q=+20\text{J}$ .

Com isso, a variação da energia interna do gás foi de:

$\Delta U = 20\text{J} - 12.5\text{J} = 7.5 \text{J}$

A energia interna final do sistema é  $U_f = 10\text{J}$ . Precisamos achar a energia interna inicial $U_i$ .

Para isso basta saber que $U_f=U_i+\Delta U$ :

$10 \text{J} = U_i + 7.5 \text{J}$

$U_i = 10 \text{J} - 7.5\text{J}$

$U_i = 2.5 \text{J}$

E essa é a energia interna do sistema antes do processo era de 2.5 Joules.