A Primeira Lei da Termodinâmica considera a variação da energia interna, cinética e potencial.
Em que situação a energia cinética deve ser levada em conta na análise de um sistema?
Em que situação a energia cinética deve ser levada em conta na análise de um sistema?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Ela fala sobre a Primeira Lei da Termodinâmica, que considera a variação da energia interna, cinética e potencial de um sistema. A pergunta quer saber em que situação a energia cinética precisa ser considerada na análise de um sistema. Para resolver isso, vamos precisar lembrar o que cada tipo de energia representa e como a Primeira Lei as relaciona.
Passo 2
Primeira Lei da Termodinâmica basicamente diz que a energia total de um sistema é a soma da energia interna, cinética e potencial, e que essa energia pode mudar através de trabalho e calor. A fórmula geral é:
Onde:
-
é a variação da energia interna, -
é a variação da energia cinética, -
é a variação da energia potencial, -
é o calor adicionado ao sistema, -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 3
Agora, vamos focar na energia cinética (
). Ela está relacionada ao movimento do sistema como um todo. Se o centro de massa do sistema estiver acelerando ou se movendo com velocidade constante, isso implica uma variação na energia cinética.
Passo 4
Então, em que situações isso acontece? Basicamente, quando o sistema está se movendo com uma velocidade que muda durante o processo, ou está ganhando/quebrando velocidade. Por exemplo, se você empurra um carrinho e ele acelera, a energia cinética do carrinho está aumentando.
Passo 5
Portanto, na hora de aplicar a Primeira Lei, se o sistema está experimentando mudanças na velocidade ou no movimento geral, a variação da energia cinética deve ser considerada para um balanço energético completo.
Resposta
A energia cinética deve ser levada em conta na análise de um sistema quando o sistema está se movendo de forma que sua velocidade ou movimento geral muda durante o processo, ou seja, quando há variação na energia cinética devido à aceleração ou desaceleração do sistema.