1. Qual é a variação na energia interna quando um gás se contrai de 377 mL para 119 mL , sob uma pressão de 1550 torr, enquanto, ao mesmo tempo, o gás é resfriado pela remoção de 124,0 J de energia térmica? ( De<a U=- 70,7 J)

Passo 1

O enunciado trata de um gás que sofre uma contração de volume de ,377 mL para ,119 mL sob pressão constante de ,1550 torr, enquanto se remove 124,0 J de calor. Precisamos calcular a variação da energia interna De<a U usando a 1.ª lei da Termodinâmica:
De<a U = Q + W
onde Q é o calor trocado (positivo quando entra no sistema) e W é o trabalho realizado pelo sistema (positivo quando o gás se expande).

Passo 2

Calculamos primeiro a variação de volume em unidades SI.
De<a V = Vf - Vi = 119 mL - 377 mL = -258 mL
Convertendo para metros cúbicos:
De<a V = -258times10^-6,m^3 = -2,58times10^-4,m^3

Passo 3

Convertendo a pressão de torr para pascal, usando 1 torr=133,322,Pa:
P = 1550times133,322,Pa approx 2,07times10^5,Pa
O trabalho realizado pelo sistema é
W = -P,De<a V
pois, na convenção usada, W>0 se o gás expande ( De<a V>0). Aqui temos De<a V<0 (compressão), logo:
W = -l(2,07times10^5r)timesl(-2,58times10^-4r),J approx +53,3,J

Passo 4

O calor trocado com o gás é 124,0 J removidos, ou seja, Q=-124,0,J.

Passo 5

Aplicando a 1.ª lei da Termodinâmica:
De<a U = Q + W = (-124,0,J) + (53,3,J) = -70,7,J

Resposta

A variação da energia interna é De<a U = -70,7 J.

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