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 isocórico ( V= constante)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar um processo isocórico, que é quando o volume ( V) fica constante. Vamos precisar entender como o calor trocado, o trabalho realizado e a variação da energia interna se comportam nesse tipo de processo. Isso está dentro da área de Termodinâmica, que estuda as relações entre calor, trabalho e energia.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um processo isocórico. Como o volume não muda, isso significa que não há expansão nem compressão do gás. Na termodinâmica, o trabalho ( W) realizado por um gás é dado pela fórmula:
W = P De
Onde P é a pressão e De é a variação de volume. Mas como o volume não muda ( De), o trabalho realizado também será zero.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre o calor ( Q) trocado. A primeira lei da termodinâmica diz que a variação da energia interna ( De) é igual ao calor adicionado ao sistema menos o trabalho realizado:
De
Como já vimos que o trabalho W é zero, a equação fica:
De
Então, todo o calor trocado com o ambiente resulta na variação da energia interna do sistema.

Passo 4

Para entender como a energia interna muda, precisamos saber que em um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura. Portanto, se o calor Q é positivo (calor é adicionado), a temperatura e a energia interna aumentam. Se Q for negativo (calor é retirado), a temperatura e a energia interna diminuem.

Resposta

Em um processo isocórico ( V= constante), o trabalho realizado é zero, todo o calor trocado com o ambiente resulta na variação da energia interna. Se o calor é adicionado, a energia interna aumenta; se o calor é retirado, a energia interna diminui.

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