PRIMEIRA LEI
Uma quantidade de
de calor é adicionada a um sistema fechado, enquanto a sua energia interna diminui de 12 kJ . Para um processo, com trabalho nulo, causando a mesma mudança de estado, que quantidade de calor é transferida?
Uma quantidade de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que num sistema fechado recebe-se
de calor e, mesmo assim, a energia interna cai
. Isso é um problema de Primeira Lei da Termodinâmica, que fala de conservação de energia:
Para resolver, vamos precisar:
• Entender a Primeira Lei ( ).
• Calcular o trabalho no primeiro processo.
• Usar o valor de e o trabalho nulo no segundo processo pra achar o calor trocado.
• Entender a Primeira Lei (
• Calcular o trabalho no primeiro processo.
• Usar o valor de
Passo 2
Primeiro, identifiquemos as grandezas do primeiro processo:
• (calor entra).
• (energia interna diminuiu).
Aplicando a Lei:
•
•
Aplicando a Lei:
Passo 3
Isolando
:
Isso significa que o sistema realizou
de trabalho sobre o ambiente no primeiro processo.
Passo 4
Agora, no segundo processo, eles dizem que o trabalho é nulo (
), mas a mudança de estado (logo
) é a mesma, ou seja,
.
De novo pela Lei:
De novo pela Lei:
O sinal negativo indica que
de calor saem do sistema.
Resposta
Para o processo com trabalho nulo, são transferidos
de calor (isto é, 12 kJ saindo do sistema).