Imagine que um gás está dentro de um cilindro com êmbolo móvel. Ele recebe 300 J de calor e realiza 100 J de trabalho sobre o ambiente.
Qual é a variação da energia interna do gás?
Qual é a variação da energia interna do gás?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás dentro de um cilindro com um êmbolo que pode se mover. Esse gás recebeu 300 J de calor e fez um trabalho de 100 J sobre o ambiente. Nosso objetivo é descobrir qual foi a variação da energia interna desse gás. Para resolver isso, vamos precisar usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona calor, trabalho e energia interna.
Passo 2
A Primeira Lei da Termodinâmica nos diz que a variação da energia interna do sistema (
) é igual ao calor recebido pelo sistema (
) menos o trabalho realizado pelo sistema (
). A fórmula fica assim:
Isso significa que se o sistema recebe calor, isso aumenta a energia interna, e se ele realiza trabalho, isso diminui a energia interna.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos na questão:
- Calor recebido pelo gás:
- Trabalho realizado pelo gás:
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica:
Passo 5
Fazendo a subtração:
Resposta
A variação da energia interna do gás é de 200 J.