Um gás se expande e efetua 800 kJ de trabalho, absorvendo, ao mesmo tempo, 400 kcal de calor. Qual é a variação de energia interna do gás?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um gás que está se expandindo e, nesse processo, ele realiza 800 kJ de trabalho e absorve 400 kcal de calor. Queremos descobrir qual foi a variação da energia interna desse gás. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre a Termodinâmica, especificamente a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona calor, trabalho e energia interna.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a Primeira Lei da Termodinâmica. Ela diz que a variação da energia interna de um sistema (no caso, o gás) é igual ao calor fornecido ao sistema menos o trabalho realizado pelo sistema. A fórmula fica assim:
De
Onde:
  • De é a variação da energia interna
  • Q é o calor absorvido
  • W é o trabalho realizado

Passo 3

Antes de aplicar a fórmula, precisamos ter certeza que as unidades estão compatíveis. Aqui, o trabalho está em kJ e o calor em kcal. Vamos converter o calor de kcal para kJ para facilitar.
Sabemos que:
1 kcal = 4,184 kJ
Então, multiplicando:
400 kcal times 4,184 kJ/kcal = 1673,6 kJ
Agora, temos:
  • Q = 1673,6 kJ
  • W = 800 kJ

Passo 4

Agora, vamos aplicar os valores na Primeira Lei da Termodinâmica:
De

Resposta

A variação da energia interna do gás é de 873,6 kJ.

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