11-Um corpo recebe 40 Joules de calor de um outro corpo e rejeita 10 Joules para um ambiente. Simultaneamente, o corpo realiza um trabalho de 200 Joules. Estabeleça, baseado na primeira lei da termodinâmica, o que acontece com a temperatura do corpo em estudo.
Passo 1
O enunciado nos diz que um corpo recebe
de calor de outra fonte, rejeita
para o ambiente e simultaneamente realiza
de trabalho. O conteúdo envolvido é a primeira lei da termodinâmica, que relaciona calor trocado, trabalho realizado e variação de energia interna, e usamos essa lei para inferir o que ocorre com a temperatura do corpo.
Passo 2
Calcular o calor líquido recebido pelo corpo:
Passo 3
Aplicar a primeira lei da termodinâmica, que para a convenção “calor entra positivo, trabalho sai positivo” é
Passo 4
Como
, a energia interna do corpo diminui. Em um sistema simples (por exemplo, um gás ideal) vale
portanto
implica
. Logo, a temperatura do corpo diminui.
Resposta
A temperatura do corpo diminui.