Um recipiente contendo uma substância, cujo comportamento é semelhante ao de um gás ideal, recebe uma quantidade de calor Q, a qual provoca uma variação de energia interna ΔU nessa substância, sem que ocorram variações de volume durante esse processo. O trabalho τ realizado pela substância nesse processo é dado por
Respostas
De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, o trabalho τ realizado é dado pela letra a) τ = 0.
O que diz a Primeira Lei da Termodinâmica?
A Primeira Lei da Termodinâmica trata do princípio da conservação da energia, que diz que a energia total de um sistema sempre se mantém constante, já que ela não se perde, mas se transforma. Os conceitos utilizados nessa Lei são energia interna, calor e trabalho.
Sendo assim, de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna de um sistema termodinâmico é dada pela diferença entre a quantidade de calor que foi absorvida por ele e a quantidade de trabalho que ele realiza.
Matematicamente, temos:
ΔU = Q - τ
Sendo:
ΔU: variação de energia interna (cal ou J)
Q: calor (cal ou J)
τ: trabalho (cal ou J)
Ainda, temos as seguintes regras:
- ΔU será positivo, se a temperatura do sistema aumentar;
- ΔU será negativo, se a temperatura do sistema diminuir;
- Q será positivo, se o sistema absorver calor do meio externo;
- Q será negativo, se o sistema ceder calor ao meio externo;
- τ será positivo, se o sistema se expandir, realizando trabalho sobre o meio externo;
- τ será negativo, se o sistema se contrair, recebendo trabalho do meio externo.
A informaçâo dada no enunciado é de que não houve variação de volume, portanto, τ não será positivo e não será negativo, ou seja, τ = 0.
O restante que falta da questão é o seguinte:
a) τ = 0
b) τ = Q
c) τ > Q
d) τ > QΔu
e) τ = ΔuQ
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