Um tanque contendo um fluído é sacudido por uma pá giratória. O trabalho feito pela pá é de 5090 J . O calor transferido para o tanque é de 1500 J . Considerando o tanque e o fluído como um único sistema, determine a variação da energia interna do mesmo.

Passo 1

O enunciado fala de um tanque com fluído no qual uma pá giratória realiza trabalho e há troca de calor. O conteúdo é a Primeira Lei da Termodinâmica para sistemas fechados, que relaciona variação de energia interna De<a U, calor trocado Q e trabalho realizado sobre o sistema Won.

Passo 2

Identificamos o calor transferido para o sistema como
Q = +1500 J,
já que é calor recebido pelo tanque.

Passo 3

O trabalho realizado pela pá sobre o fluído também entra como energia no sistema. Logo,
Won = +5090 J.

Passo 4

Aplicando a Primeira Lei no sinal usual em engenharia (energia interna aumenta com calor recebido e trabalho recebido):
De<a U = Q + Won

Passo 5

Substituindo os valores:
De<a U = 1500 J + 5090 J = 6590 J

Resposta

A variação da energia interna do sistema é De<a U = 6590 J.

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