Assinale a alternativa correta.
A. A variação da energia interna é dada pela seguinte relação: Q-W.
B. A entropia do universo está aumentando.
C. A entropia é uma função de estado dos sistemas.
D. O calor é uma forma de energia.
E. Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si.
3. A primeira lei da termodinâmica descreve uma relação entre as grandezas físicas: energia interna, calor e trabalho. Tais relações podem ser verificadas na lei que segue:

Passo 1

O enunciado apresenta várias afirmações sobre termodinâmica e pede para assinalar a única que expressa a primeira lei da termodinâmica, ou seja, a relação entre variação de energia interna \Delta U, calor Q e trabalho W.

Passo 2

Analisando a alternativa A:
Ela afirma que a variação da energia interna é dada por Q - W.
Essa é justamente a forma usual da primeira lei, adotando-se a convenção em que Q é o calor recebido pelo sistema e W é o trabalho realizado pelo sistema. Portanto,
\Delta U = Q - W
é correto.

Passo 3

Verificando a alternativa B:
“A entropia do universo está aumentando.”
Na segunda lei temos \Delta S_{\text{univ}}\ge0, mas em processos reversíveis \Delta S_{\text{univ}}=0. Logo, não é verdade que “está sempre aumentando” de forma estrita, e nem trata da primeira lei.

Passo 4

Verificando a alternativa C:
“A entropia é uma função de estado dos sistemas.”
Embora seja verdadeira — entropia S depende apenas do estado — isso não corresponde à primeira lei, mas sim a uma característica das funções de estado.

Passo 5

Verificando a alternativa D:
“O calor é uma forma de energia.”
Na termodinâmica moderna, calor é energia em trânsito, não uma forma de energia armazenada no sistema; portanto essa frase, no sentido de lei, é imprecisa.

Passo 6

Verificando a alternativa E:
“Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si.”
Essa é a definição do zeroth law, não da primeira lei.

Resposta

A. \Delta U = Q - W

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