Se um motor elétrico produziu 15 kJ de energia a cada segundo como trabalho mecânico e perdeu 2 kJ como calor para o ambiente, qual será a mudança na energia interna do motor a cada segundo?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um motor elétrico que está fazendo trabalho mecânico e também perdendo energia na forma de calor. A gente vai usar a Primeira Lei da Termodinâmica, que é basicamente uma versão do princípio de conservação de energia. Para resolver, precisamos entender como o trabalho e o calor estão afetando a energia interna do motor.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
  • Trabalho mecânico produzido pelo motor:
  • Calor perdido para o ambiente:

Passo 3

A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a mudança na energia interna ( De) de um sistema é igual ao calor fornecido ao sistema menos o trabalho realizado pelo sistema. A fórmula é:

Passo 4

No nosso caso, o calor está sendo perdido, o que significa que o calor fornecido ao sistema é negativo:
Q = -2 , kJ/s

Passo 5

O trabalho está sendo realizado pelo sistema (motor), então usamos o valor positivo para o trabalho:
W = 15 , kJ/s

Passo 6

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
De
De

Resposta

A mudança na energia interna do motor a cada segundo é de .

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