PRIMEIRA LEI
Um fluido contido em um tanque é movimentado por um agitador. O trabalho fornecido ao agitador é 5090 kJ e o calor transferido do tanque é 1500 kJ . Determinar a variação de energia.
Um fluido contido em um tanque é movimentado por um agitador. O trabalho fornecido ao agitador é 5090 kJ e o calor transferido do tanque é 1500 kJ . Determinar a variação de energia.
Passo 1
Tranquilo, vamos recapitular o enunciado: temos um tanque com um fluido que é agitado. O trabalho entregue ao agitador é de 5090 kJ e houve perda de calor para o meio externo de 1500 kJ. O que a gente precisa achar é a variação total de energia do fluido. O conteúdo da matéria é a Primeira Lei da Termodinâmica para sistema fechado (balanço de energia): ΔE = Q + W.
Passo 2
Primeira Lei (sistema fechado) diz que a variação de energia total do sistema (ΔE) é igual à soma do calor trocado (Q) com o trabalho realizado no sistema (W).
Usamos a fórmula:
Usamos a fórmula:
Aqui, Q é positivo quando calor entra e negativo quando sai; W é positivo quando trabalho é feito no sistema e negativo quando o sistema faz trabalho no entorno.
Passo 3
Vamos identificar os sinais:
- Trabalho entregue ao agitador = 5090 kJ → trabalho no fluido, W = +5090 kJ.
- Calor transferido do tanque = 1500 kJ → sai do fluido, Q = –1500 kJ.
Substituindo na equação:
Passo 4
Basta somar:
Ou seja, a energia interna (mais potenciais/ cinética, se houver) do fluido aumentou em 3590 kJ.
Resposta
ΔE = 3590 kJ