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?

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 ( De) é igual ao calor recebido pelo sistema ( Q) menos o trabalho realizado pelo sistema ( W). A fórmula fica assim:
De
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: Q = 300, J
  • Trabalho realizado pelo gás: W = 100, J

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica:
De

Passo 5

Fazendo a subtração:
De

Resposta

A variação da energia interna do gás é de 200 J.

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