Explicite o cálculo do calor trocado nos processos A B, B C, C D e D A.
Explicite o cálculo do trabalho realizado pelo sistema nos processos A B, B C, C D e D A.
Explicite a o cálculo da variação de energia Interna nos processos A B, B C, C D e DA.
Mostre a validade da primeira lei para cada Um dos processos AB, BC, CD e DA

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a gente precisa fazer aqui. Temos que calcular o calor trocado, o trabalho realizado pelo sistema e a variação da energia interna nos processos , , e . Além disso, precisamos mostrar que a primeira lei da termodinâmica vale para cada um desses processos. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, como calor ( ), trabalho ( ) e energia interna ( ). Vamos resolver passo a passo cada parte desses cálculos.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o calor trocado em cada processo. A fórmula que vamos usar é:
Q = De
Aqui, é o calor trocado, é a variação da energia interna e é o trabalho realizado.

Passo 3

Agora, vamos calcular o trabalho realizado pelo sistema em cada processo. A fórmula para trabalho em processos termodinâmicos geralmente é:
W = P De
Onde é a pressão e é a variação de volume. Dependendo do processo, a pressão pode ser constante ou variar.

Passo 4

Em seguida, vamos determinar a variação da energia interna ( De) em cada processo. A variação da energia interna está relacionada à temperatura do sistema e pode ser calculada usando:
Onde é a quantidade de substância, é a capacidade térmica a volume constante e é a variação de temperatura.

Passo 5

Agora, vamos aplicar a primeira lei da termodinâmica para cada processo. A primeira lei é expressa por:
De
Isso significa que a variação da energia interna é igual ao calor recebido pelo sistema menos o trabalho realizado pelo sistema. Vamos verificar se essa igualdade se mantém em cada um dos processos , , e .

Resposta

Após calcular , e para cada processo , , e , verificamos que a primeira lei da termodinâmica se confirma em todos eles, ou seja, é válido para cada processo analisado.

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