Um sistema, ao se expandir, realiza um trabalho de 320J e, simultaneamente, absorve 210 J de calor.
Então, sua temperatura aumentou, diminuiu ou não se alterou?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que o sistema se expande, faz um trabalho de 320 J sobre o entorno e, ao mesmo tempo, recebe 210 J de calor. Pergunta: a temperatura dele aumentou, diminuiu ou ficou igual?
Conteúdo envolvido: 1ª Lei da Termodinâmica (conservação de energia para sistemas termodinâmicos). O que vamos precisar: os valores de calor (Q) e trabalho (W) e a fórmula da 1ª Lei para achar a variação da energia interna (ΔU), que está ligada à variação de temperatura.

Passo 2

A 1ª Lei da Termodinâmica diz:
De
onde
  • Q = +210;J, W = 320;J é o calor recebido pelo sistema (positivo se entra calor),
  • é o trabalho realizado PELO sistema (positivo se o sistema faz trabalho).
    Aqui temos:

Passo 3

Agora é só substituir na fórmula:
De
Isso significa que a energia interna do sistema diminuiu em 110 J.

Passo 4

Por fim, lembramos que, para gases ideais (e muitos sistemas), a energia interna De depende apenas da temperatura. Se , então a temperatura caiu. Em outras palavras,
então implica .

Resposta

A temperatura do sistema diminuiu.

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