Um gás sofre uma expansão sob uma pressão constante de 4.10⁵ N/m², variando seu volume de 5.10⁻³ m³ até 8.10⁻³ m³. Se o gás recebe 2000 J de calor, a variação de sua energia interna em J, é quanto?
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Olá kirmão !
Q=T+ΔE
ΔE=Q-T
T=p.ΔV
T=4.10⁵.3.10-³
T=1200 J
ΔE=2000-1200
ΔE=800 J
Q=T+ΔE
ΔE=Q-T
T=p.ΔV
T=4.10⁵.3.10-³
T=1200 J
ΔE=2000-1200
ΔE=800 J
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6
ΔU = 800 J.
Explicação:
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a energia interna de um gás ideal pode sofrer variações em determinadas transformações termodinâmicas, dependendo da quantidade de calor trocada entre as vizinhanças e o sistema, bem como do trabalho realizado por ou sobre o sistema.
Primeira Lei da Termodinâmica
ΔU = Q - τ (1).
Q – calor
τ - trabalho
O trabalho realizado por um sistema, em uma transformação com pressão constante, é dado pelo produto entre a pressão e a variação do volume do gás.
τ = p(Vf - Vi)
Substituindo os dados na equação acima:
τ = (4 x 10⁵ N/m²)(8 x 10⁻³ m³ - 5 x 10⁻³ m³)
τ = 1 200 J.
Pela primeira lei da termodinâmica, utilizando a equação (1):
ΔU = 2000 J - 1 200 J
ΔU = 800 J.
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