Um recipiente contendo uma amostra gasosa, provido de um êmbolo que está livre para se movimentar, recebe uma quantidade de calor do meio externo igual 1200 cal.
Porém, sua energia interna diminuiu em 200cal. O sistema sofreu uma:
a) compressão adiabática e o trabalho realizado foi de 1000 cal.
b) compressão isotérmica e o trabalho realizado foi de 1400 cal.
c) expansão adiabática e o trabalho realizado foi de 1400 cal.
d) expansão isobárica e o trabalho realizado foi de 1400 cal.
e) expansão isotérmica e o trabalho realizado foi de 10000 cal.
Respostas
Alternativa D. Expansão isobárica e o trabalho realizado foi de 1400 cal.
Transformações termodinâmicas
A Termodinâmica é o estudo das leis e processos que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de transformações de energia. A primeira lei define que a variação da energia interna de um sistema é igual a diferença entre o calor trocado e o trabalho realizado pelo sistema, indicada pela seguinte fórmula:
ΔU = Q − τ
Sendo ΔU (variação interna), Q (quantidade de calor) e τ (trabalho realizado).
As transformações de energia podem ser:
- Isotérmica: a temperatura permanece constante, ou seja, a ΔU = 0. Todo o calor trocado é transformado em trabalho (Q = τ);
- Isobárica: a pressão permanece constante e a temperatura e volume alteram, ou seja, ΔU = Q − τ;
- Adiabática: não ocorrem trocas de calor, ou seja, ΔU = τ (gás se comprime) ou ΔU = -τ (gás se expande).
De acordo com a questão, a quantidade de calor do meio externo igual a 1200 cal (Q = 1200 cal) e energia interna igual a - 200 cal (ΔU = - 200cal já que diminuiu). Portanto, trata-se de uma transformação isobárica pois ocorreu trocas de calor e de energia interna. Além disso, visto que a energia interna aumentou, a temperatura também sofre aumento, ou seja, o gás de expandiu no êmbolo. O trabalho pode ser calculado da seguinte forma:
- ΔU = Q − τ
- 200 = 1200 − τ
τ = 1200 + 200
τ = 1400 J
Portanto, o sistema trata-se de uma expansão de uma isobárica com trabalho realizado igual a 1400 cal.
Entenda mais sobre transformações termodinâmicas em: https://brainly.com.br/tarefa/29221680
