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