Considere um cilindro contendo
e
. A reação que ocorre no sistema libera 1.150 J de calor para a vizinhança. A reação faz com que o êmbolo, de área
, suba, à medida que os gases quentes se expandem, até uma altura de 15 cm contra uma pressão externa de 121 kPa . Qual é a mudança na energia interna do sistema? {R.
Passo 1
O enunciado nos diz que uma reação em um cilindro libera
de calor para a vizinhança (logo, para o sistema
) e faz o êmbolo de área
subir
contra pressão externa de
. O conteúdo é a primeira lei da termodinâmica,
, onde
é o trabalho de pressão–volume.
Passo 2
Calculamos o volume expandido
convertendo unidades:
logo
Passo 3
O trabalho de expansão contra pressão externa
é
Passo 4
Pela primeira lei,