Uma reação se realiza a pressão constante. Se 8,0 \mathrm{~kJ} de calor é liberado pelo sistema, e 2,0 \mathrm{~kJ} de trabalho é realizado pelo sistema sobre as vizinhanças, qual é o valor de (a) q ? (b) \Delta H ? (c) \Delta U ? (d) w ?

Passo 1

O enunciado descreve uma reação a pressão constante que libera 8{,}0 kJ de calor e realiza 2{,}0 kJ de trabalho sobre as vizinhanças. O conteúdo aqui é a Primeira Lei da Termodinâmica e a definição de entalpia em processos a P constante.

Passo 2

Pela convenção de sinais em termodinâmica, calor liberado pelo sistema é negativo. Assim,
q = -\,8{,}0~\mathrm{kJ}.

Passo 3

Trabalho realizado pelo sistema sobre as vizinhanças também é negativo. Portanto,
w = -\,2{,}0~\mathrm{kJ}.

Passo 4

Em processo a pressão constante, a variação de entalpia é igual ao calor trocado:
\Delta H = q_{P} = q = -\,8{,}0~\mathrm{kJ}.

Passo 5

A variação da energia interna obedece à Primeira Lei da Termodinâmica:
\Delta U = q + w = -\,8{,}0~\mathrm{kJ} + \bigl(-\,2{,}0~\mathrm{kJ}\bigr) = -\,10{,}0~\mathrm{kJ}.

Resposta

(a) q = -\,8{,}0~\mathrm{kJ}.
(b) \Delta H = -\,8{,}0~\mathrm{kJ}.
(c) \Delta U = -\,10{,}0~\mathrm{kJ}.
(d) w = -\,2{,}0~\mathrm{kJ}.

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