Um tocador de CD e sua bateria juntos fazem 500 kJ de trabalho. A bateria também libera 250 kJ de energia como calor, e o tocador de CD libera 50 kJ como calor devido ao atrito da rotação. Qual é a mudança na energia interna do sistema, com o sistema considerado apenas a bateria? Suponha que a bateria faça 500 kJ de trabalho no tocador de CD , que então faz a mesma quantidade de trabalho na vizinhança.
A) +200 Kj
B) -800 kJ
C) -750 kJ
D) -50 kJ
E) -700 kJ

Passo 1

Vamos resolver um exercício de Termodinâmica! A questão fala sobre a energia interna de uma bateria que está conectada a um tocador de CD. Precisamos usar o conceito da Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona a energia interna, o calor trocado e o trabalho realizado. Para isso, vamos analisar como o calor e o trabalho estão sendo transferidos na bateria.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
  • A bateria realiza 500 kJ de trabalho no tocador de CD.
  • A bateria também libera 250 kJ de calor.
  • O tocador de CD libera 50 kJ de calor devido ao atrito, mas como estamos focando apenas na bateria, esse valor não afeta nosso cálculo direto.

Passo 3

A Primeira Lei da Termodinâmica é expressa pela fórmula:
De
Onde:
  • De é a mudança na energia interna.
  • Q é o calor trocado.
  • W é o trabalho realizado.

Passo 4

Vamos aplicar essa fórmula para a bateria:
  • O calor liberado pela bateria é Q = -250 , kJ (negativo porque a bateria está perdendo calor).
  • O trabalho realizado pela bateria é W = 500 , kJ (positivo porque a bateria está fazendo trabalho ao tocador de CD).

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
De
Isso significa que a energia interna da bateria diminuiu em 750 kJ.

Resposta

A mudança na energia interna do sistema, considerando apenas a bateria, é -750 kJ. Portanto, a resposta correta é a letra C) -750 kJ.

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