1. (Expansão adiabática) Um gás se expande sem troca de calor com o ambiente e realiza 150 J de trabalho. Qual a variação de energia interna do sistema?

Passo 1

O enunciado diz que um gás sofre expansão adiabática, ou seja, sem troca de calor com o ambiente, e realiza 150\\ \mathrm{J} de trabalho. Precisamos usar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona calor Q, trabalho W e variação da energia interna \Delta U.

Passo 2

Em todo processo adiabático vale Q=0, pois não há transferência de calor entre sistema e ambiente.

Passo 3

A primeira lei da termodinâmica estabelece
\Delta U = Q - W.
Substituindo Q=0 e W=150\\ \mathrm{J}, obtemos
\Delta U = 0 - 150\\ \mathrm{J} = -150\\ \mathrm{J}.

Resposta

A variação de energia interna é \Delta U = -150\\ \mathrm{J}.

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