Etapas De Q / J W / J
1 2 -200 5800 -6000
2 3 -4000 -3800 -200
3 4 -500 -800 300
4 1 4700 200 4500
1 2 3 4 1 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 ( De), o calor trocado ( Q) e o trabalho realizado ( W). 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:
De
Aqui:
  • De é a variação da energia interna do sistema.
  • Q é o calor que entra ou sai do sistema.
  • W é o trabalho feito pelo ou sobre o sistema.
É importante lembrar que os sinais de Q e W dependem da convenção adotada. Nesta tabela, vamos assumir que:
  • Q positivo significa que o calor está entrando no sistema.
  • W 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 De, Q e W se relacionam corretamente.

Etapa 1: 1 → 2

  • De
  • Q = 5800, J
  • W = -6000, J
Aplicando a equação:
-200 = 5800 + (-6000)
-200 = -200 (Correto)

Etapa 2: 2 → 3

  • De
  • Q = -3800, J
  • W = -200, J
Aplicando a equação:
-4000 = -3800 + (-200)
-4000 = -4000 (Correto)

Etapa 3: 3 → 4

  • De
  • Q = -800, J
  • W = 300, J
Aplicando a equação:
-500 = -800 + 300
-500 = -500 (Correto)

Etapa 4: 4 → 1

  • De
  • Q = 200, J
  • W = 4500, J
Aplicando a equação:
4700 = 200 + 4500
4700 = 4700 (Correto)

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:
  • De
  • Qtotal = 1400, J
  • Wtotal = -1400, J
Aplicando a equação da Primeira Lei para o ciclo:
0 = 1400 + (-1400)
0 = 0 (Correto)
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.

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