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”
,J de trabalho e que a energia interna do sistema aumenta em
,J. Além disso, a temperatura sobe
,K.
Conteúdo: primeira lei da termodinâmica e definição de capacidade calorífica. Para resolver, vamos ( ) definir o sinal do trabalho, (
) usar
para achar
, e (
) calcular a capacidade calorífica
.
Conteúdo: primeira lei da termodinâmica e definição de capacidade calorífica. Para resolver, vamos (
Passo 2
Convencionalmente tomamos
quando o sistema faz trabalho. Aqui, “destruídos
J de trabalho” significa que o sistema não produziu trabalho, mas recebeu energia mecânica. Então o trabalho realizado pelo sistema é
Passo 3
Aplicamos a primeira lei
Substituindo
,J e
,J, temos
Passo 4
A capacidade calorífica
é a razão entre o calor transferido e a variação de temperatura:
Resposta
A capacidade calorífica do sistema é
,J/K.