A Tabela a seguir fornece informações sobre processos termodinâmicos ocorrendo em sistema fechado. Sabendo que todas as grandezas possuem a mesma unidade de medida, complete adequadamente a tabela.
Processo Q W U1 U2 De
a -20 +50 +70
b +50 +20 +50
c -60 +60 +20
d -90 +50 0
e +50 +150 +20

Passo 1

Vamos resolver o exercício que pede para completar uma tabela relacionada a processos termodinâmicos em um sistema fechado. O conteúdo principal aqui é a Primeira Lei da Termodinâmica, que nos ajuda a relacionar calor ( ), trabalho ( ), e a variação da energia interna ( ). Precisamos usar essa relação para preencher os valores que estão faltando na tabela.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a Primeira Lei da Termodinâmica é dada por:
De
Aqui:
  • é a variação da energia interna.
  • é o calor trocado pelo sistema.
  • é o trabalho realizado pelo sistema.

Passo 3

Vamos começar com o Processo a:
  • 70 = Q - 20 implies Q = 90
  • U2 = U1 + De
Usando a fórmula :
Para encontrar :

Passo 4

Agora, vamos para o Processo b:
  • De
  • 30 = 50 + W implies W = -20
Primeiro, calculamos :
Usando :

Passo 5

Para o Processo c:
  • 20 = Q - 60 implies Q = 80
  • U2 = U1 + De
Usando :
Para encontrar :

Passo 6

No Processo d:
  • 0 = Q - 90 implies Q = 90
  • U2 = U1 + De
Usando :
Para encontrar :

Passo 7

Finalmente, para o Processo e:
  • De
  • U2 = U1 + De
Usando :
Para encontrar :

Resposta

A tabela completa fica assim:
Processo
a +90 -20 -20 +50 +70
b +50 -20 +20 +50 +30
c +80 -60 +40 +60 +20
d +90 -90 +50 +50 0
e +50 +150 +20 +220 +200

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