Cada linha na tabela a seguir fornece informações sobre um processo em um sistema fechado. Cada entrada tem as mesmas unidades de energia. Complete os espaços em branco na tabela.
Processo |
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---|---|---|---|---|---|
a | +50 | -20 | +70 | ||
b | +20 | +50 | +30 | ||
c | -40 | -60 | +40 | +60 | |
d | +50 | +150 | +50 | 0 | |
e | -80 |
Passo 1
Beleza, vamos nessa! O enunciado fala sobre um sistema fechado onde diferentes processos têm informações sobre calor (
), trabalho (
), energia interna inicial (
), energia interna final (
) e variação de energia interna (
). Nosso objetivo é completar os espaços em branco na tabela usando a Lei da Termodinâmica, que basicamente relaciona essas quantidades. Vamos precisar lembrar que, para um sistema fechado, a variação da energia interna é dada por:
Ou seja, a variação da energia interna é igual ao calor adicionado ao sistema menos o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 2
Vamos começar com o Processo a. Temos:
Usando a fórmula:
Então,
.
Passo 3
Ainda no Processo a, precisamos encontrar
. Sabemos que:
Portanto,
.
Passo 4
Agora, vamos para o Processo b. Temos:
Vamos primeiro encontrar
usando:
Então,
.
Passo 5
Ainda no Processo b, encontramos
usando a fórmula da variação de energia:
Portanto,
.
Passo 6
Vamos para o Processo c. Temos:
Calculamos
com:
Então,
.
Passo 7
No Processo d, temos:
Usamos a variação de energia:
Portanto,
.
Passo 8
Por último, no Processo e, temos:
Mas a tabela está incompleta nessa linha. Vamos deixar como está, já que não há informações suficientes para preencher os espaços.
Resposta
A tabela completa fica assim:
Processo |
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---|---|---|---|---|---|
a | +50 | -20 | -20 | +50 | +70 |
b | +50 | +20 | +20 | +50 | +30 |
c | -40 | -60 | +40 | +60 | +20 |
d | +50 | +150 | +50 | +50 | 0 |
e | -80 |