Diferentes processos alteram a relação entre calor, trabalho e energia interna. Para cada um dos processos abaixo, explique o que acontece com o calor trocado, o trabalho realizado e a variação da energia interna:
Processo isotérmico (De

Passo 1

Vamos entender o que o exercício pede. Temos um processo isotérmico, ou seja, com variação de temperatura zero ( De). Precisamos explicar o que acontece com o calor trocado ( Q), o trabalho realizado ( W) e a variação da energia interna ( De) nesse tipo de processo. Para resolver isso, vamos usar a primeira lei da termodinâmica.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona essas grandezas. A fórmula é:
De
Aqui:
  • De é a variação da energia interna.
  • Q é o calor trocado.
  • W é o trabalho realizado.

Passo 3

No processo isotérmico, a temperatura não muda ( De). Para sistemas como um gás ideal, a energia interna ( De) depende apenas da temperatura. Então, se a temperatura não muda, a variação da energia interna também é zero:
De

Passo 4

Com De, podemos substituir na primeira lei da termodinâmica:
0 = Q - W Rightarrow Q = W
Isso significa que todo o calor fornecido ao sistema é convertido em trabalho realizado.

Resposta

No processo isotérmico ( De):
  • Calor trocado ( Q) é igual ao trabalho realizado ( W), ou seja, Q = W.
  • Variação da energia interna ( De) é zero.

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