Numa dada mudança de estado são destruídos 44 J de trabalho e a energia interna aumenta de 170 J . Qual é a capacidade calorífica do sistema, se a temperatura deste aumentou de 10 K ?

Passo 1

O enunciado diz que, numa mudança de estado, são “destruídos” 44,J de trabalho e que a energia interna do sistema aumenta em 170,J. Além disso, a temperatura sobe 10,K.
Conteúdo: primeira lei da termodinâmica e definição de capacidade calorífica. Para resolver, vamos ( 1) definir o sinal do trabalho, ( 2) usar De<a U = Q - W para achar Q, e ( 3) calcular a capacidade calorífica C = Q / De<a T.

Passo 2

Convencionalmente tomamos W>0 quando o sistema faz trabalho. Aqui, “destruídos 44 J de trabalho” significa que o sistema não produziu trabalho, mas recebeu energia mecânica. Então o trabalho realizado pelo sistema é
W = -44 J

Passo 3

Aplicamos a primeira lei
De<a U = Q - W
Substituindo De<a U=170,J e W=-44,J, temos
170 = Q - (-44) Longrightarrow Q = 170 - 44 = 126 J

Passo 4

A capacidade calorífica C é a razão entre o calor transferido e a variação de temperatura:
C = QDe<a T = 126 J10 K = 12,6 J/K

Resposta

A capacidade calorífica do sistema é 12,6,J/K.

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