Etapas |
|
|
|
---|---|---|---|
|
-200 | 5800 | -6000 |
|
-4000 | -3800 | -200 |
|
-500 | -800 | 300 |
|
4700 | 200 | 4500 |
|
0 | 1400 | -1400 |
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no enunciado que você enviou. Temos uma tabela que apresenta diferentes etapas de um processo termodinâmico, com valores para a variação da energia interna (
), o calor trocado (
) e o trabalho realizado (
). Nosso objetivo aqui é entender como esses valores se relacionam e verificar se eles estão de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica. Para isso, vamos precisar lembrar um pouco dessa lei e ver como aplicá-la em cada etapa do processo.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Primeira Lei da Termodinâmica. Essa lei basicamente nos diz que a energia não se cria nem se destrói, apenas se transforma. Em termos de equação, ela é dada por:
Aqui:
-
é a variação da energia interna do sistema. -
é o calor que entra ou sai do sistema. -
é o trabalho feito pelo ou sobre o sistema.
É importante lembrar que os sinais de
e
dependem da convenção adotada. Nesta tabela, vamos assumir que:
-
positivo significa que o calor está entrando no sistema. -
positivo significa que o trabalho está sendo realizado pelo sistema.
Passo 3
Vamos analisar cada etapa do processo usando a equação da Primeira Lei. Vamos verificar se os valores de
,
e
se relacionam corretamente.
Etapa 1: 1 → 2
Aplicando a equação:
Etapa 2: 2 → 3
Aplicando a equação:
Etapa 3: 3 → 4
Aplicando a equação:
Etapa 4: 4 → 1
Aplicando a equação:
Passo 4
Agora, vamos considerar o ciclo completo: 1 → 2 → 3 → 4 → 1. Nesse ciclo, a variação total da energia interna deve ser zero, já que o sistema retorna ao estado inicial. Vamos verificar isso:
Aplicando a equação da Primeira Lei para o ciclo:
Isso confirma que a energia foi conservada durante o ciclo.
Resposta
Cada etapa do processo satisfaz a Primeira Lei da Termodinâmica, e no ciclo completo, a variação total da energia interna é zero, confirmando a conservação de energia. Portanto, os valores apresentados na tabela estão corretos e consistentes com os princípios termodinâmicos.