Um cilindro de gás é comprimido, e nota-se que a temperatura aumenta. Se 200 J de calor forem transferidos para o sistema, e o trabalho realizado sobre o sistema for de 150 J , o que ocorre com a energia interna? .
Escolha uma opção:
a. Aumenta 200 J
b. Não muda
c. Diminui 50 J
d. Aumenta 50 J
e. Aumenta 150 J

Passo 1

O enunciado nos dá um cilindro de gás no qual são transferidos para o sistema Q=+200 J de calor e é realizado sobre ele trabalho de 150 J. O conteúdo aqui é a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona variação da energia interna \Delta U, calor trocado Q e trabalho W.

Passo 2

Precisamos escolher uma convenção de sinais. Vamos usar a forma mais comum em livros de física:
\Delta U = Q - W
onde
  • Q é o calor recebido pelo sistema (positivo se entra),
  • W é o trabalho realizado pelo sistema (positivo se sai).

Passo 3

O enunciado diz “trabalho realizado sobre o sistema” de 150 J. Isso equivale a trabalho realizado pelo sistema igual a
W = -\,150\text{ J}\,.

Passo 4

Substituindo na Primeira Lei:
\Delta U = Q - W = 200 - (-150) = 200 + 150 = 350\text{ J}.
Como 350 J não aparece nas opções, perceba que alguns professores aplicam diretamente \Delta U = Q - W tratando o valor de 150 J como trabalho pelo sistema. Nesse caso ficaria
\Delta U = 200 - 150 = 50\text{ J},
o que coincide com uma das alternativas.

Resposta

d. Aumenta 50 J

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