Calcule De<a U para uma substância que absorve 1,48 kJ de calor em uma expansão de volume de 1,00 L para 5,00 times 10^2 L, contra uma pressão oposta de 5,00 atm.

Passo 1

O enunciado diz que a substância absorve Q = 1,48 kJ de calor e se expande de V1 = 1,00 L para V2 = 5,00times10^2 L contra uma pressão externa Pext=5,00 atm. Para calcular a variação de energia interna vamos usar a primeira lei da termodinâmica,
De<a U = Q + W,
onde W é o trabalho realizado sobre o sistema, dado por
W = -Pext,De<a V

Passo 2

Calcular a variação de volume:
De<a V = V2 - V1 = 5,00times10^2 L - 1,00 L = 4,99times10^2 L
Logo, o trabalho realizado sobre o sistema é
W = -Pext,De<a V = - l(5,00 atmr),l(4,99times10^2 Lr) = -2,495times10^3 atmcdot L

Passo 3

Converter W para joules usando 1 atmcdot L = 101,3 J:
W = -2,495times10^3 atmcdot Ltimes101,3 Jatmcdot L = -2,53times10^5 J = -253 kJ

Passo 4

Aplicar a primeira lei:
De<a U = Q + W = (+1,48 kJ) + (-253 kJ) = -251,5 kJapprox -2,51times10^2 kJ

Resposta

De<a U approx -2,51times10^2 kJ

Exercícios relacionados