\qquad 1. Considere os processos mencionados a seguir. Em qual destes casos a energia interna diminui. (\Delta E=q+w)
A. Uma mudança do sistema na qual q=-20 \mathrm{~J}, w=64 \mathrm{~J}
B. Um processo no qual o sistema realiza um trabalho (w) sobre a vizinhança e o calor (q) não muda
C. Um processo químico que absorve calor (q) da vizinhança

Passo 1

O enunciado nos pede para analisar três processos distintos e dizer em qual deles a energia interna do sistema diminui, isto é, em qual deles vale \Delta E<0. Vamos usar a primeira lei da termodinâmica na forma
\Delta E = q + w
onde q é o calor trocado (positivo quando entra no sistema) e w é o trabalho trocado (positivo quando é realizado sobre o sistema).

Passo 2

Definimos claramente a convenção de sinais que usamos aqui:
\bullet q>0 se o sistema recebe calor da vizinhança; q<0 se perde calor.
\bullet w>0 se sobre o sistema é realizado trabalho pela vizinhança; w<0 se o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança.

Passo 3

Analisando a opção A, temos q=-20\\ \mathrm{J} (sai calor) e w=64\\ \mathrm{J} (entra trabalho). Logo,
\Delta E = q + w = -20 + 64 = +44\\ \mathrm{J},
ou seja, a energia interna aumenta, não diminui.

Passo 4

Na opção B, diz-se que o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança, logo w<0, e que não há troca de calor, isto é, q=0. Assim,
\Delta E = q + w = 0 + w = w < 0,
o que significa que a energia interna do sistema diminui.

Passo 5

Na opção C, o processo químico absorve calor da vizinhança, logo q>0. Se não houver trabalho (ou for desprezível), w=0 e
\Delta E = q + w = q > 0,
portanto a energia interna aumenta, não diminui.

Resposta

B

Exercícios relacionados