Qual é a expressão matemática da primeira lei da termodinâmica?
Escolha uma opção:
a. \Delta \mathrm{U}=\mathrm{Q}+\mathrm{W}
b. \Delta \mathrm{U}=\mathrm{Q}^{*} \mathrm{~W}
c. \Delta \mathrm{U}=\mathrm{Q}-\mathrm{W}
d. \Delta \mathrm{U}=\mathrm{W} / \mathrm{Q}
e. \Delta U=W-Q

Passo 1

O enunciado pergunta qual é a fórmula da primeira lei da termodinâmica, que é o princípio da conservação de energia aplicado a um sistema termodinâmico. Para resolver, precisamos lembrar como se trata o calor Q trocado com o sistema e o trabalho W realizado pelo sistema ou sobre ele.

Passo 2

Em termodinâmica usamos a variação de energia interna do sistema, denotada por \Delta U. Se definirmos Q como o calor recebido pelo sistema (positivo quando entra) e W como o trabalho realizado pelo sistema (positivo quando sai), a energia interna aumenta com calor e diminui com trabalho.

Passo 3

Matematicamente, então, a variação de energia interna é dado por
\Delta U = Q - W
pois o sistema ganha Q e perde W.

Passo 4

Agora é só comparar com as opções:
a. \Delta U = Q + W (erro de sinal no trabalho)
b. \Delta U = Q^* W (multiplicação não faz sentido)
c. \Delta U = Q - W (correto)
d. \Delta U = W / Q (razão sem sentido)
e. \Delta U = W - Q (inverte sinais)

Resposta

c. \Delta U = Q - W

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