Questão 10. Calor é fornecido a um gás ideal a uma taxa de 187,0 W, o gás se expande e trabalho é realizado sobre o gás a uma taxa de 130,9 W. A que taxa está variando a energia térmica do gás?
A) 56,1 W
B) 318 W
C) -56,1 W
D) 187 W
E) - 318 W

Passo 1

Então, o enunciado diz que um gás ideal recebe calor a uma taxa de dot Q = 187,0,W e que o trabalho é realizado sobre o gás a uma taxa de 130,9,W.
Conteúdo: Primeira Lei da Termodinâmica (energia interna, calor e trabalho).
O que precisamos: achar a taxa de variação da energia interna do gás, dot U.

Passo 2

A gente usa a Primeira Lei, que diz (no SI)
De<a U = Q - W
onde Q é o calor que entra no sistema e W é o trabalho feito pelo sistema.
Como o enunciado fala em “trabalho realizado sobre o gás” a 130,9,W, isso é o trabalho no sistema, ou Wrm on=+130,9,W.
Na convenção padrão Wrm by=-Wrm on, então
dot U = dot Q - dot Wrm by = dot Q - (-,dot Wrm on) = dot Q + dot Wrm on

Passo 3

Substituindo os valores:
dot U = 187,0 W + 130,9 W = 317,9 W
Arredondando de forma usual,
dot U approx 318 W

Resposta

A taxa de variação da energia interna do gás é 318,W.

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