Assinale a alternativa correta.
A. A variação da energia interna é dada pela seguinte relação:
.
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:
A. A variação da energia interna é dada pela seguinte relação:
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
, calor
e trabalho
.
Passo 2
Analisando a alternativa A:
Ela afirma que a variação da energia interna é dada por .
Essa é justamente a forma usual da primeira lei, adotando-se a convenção em que é o calor recebido pelo sistema e
é o trabalho realizado pelo sistema. Portanto,
Ela afirma que a variação da energia interna é dada por
Essa é justamente a forma usual da primeira lei, adotando-se a convenção em que
é correto.
Passo 3
Verificando a alternativa B:
“A entropia do universo está aumentando.”
Na segunda lei temos , mas em processos reversíveis
. Logo, não é verdade que “está sempre aumentando” de forma estrita, e nem trata da primeira lei.
“A entropia do universo está aumentando.”
Na segunda lei temos
Passo 4
Verificando a alternativa C:
“A entropia é uma função de estado dos sistemas.”
Embora seja verdadeira — entropia depende apenas do estado — isso não corresponde à primeira lei, mas sim a uma característica das funções de estado.
“A entropia é uma função de estado dos sistemas.”
Embora seja verdadeira — entropia
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.
“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.
“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.