- 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
de energia térmica? (
70,7 J)
Passo 1
O enunciado trata de um gás que sofre uma contração de volume de
para
sob pressão constante de
, enquanto se remove
de calor. Precisamos calcular a variação da energia interna
usando a 1.ª lei da Termodinâmica:
onde
é o calor trocado (positivo quando entra no sistema) e
é o trabalho realizado pelo sistema (positivo quando o gás se expande).
Passo 2
Calculamos primeiro a variação de volume em unidades SI.
Convertendo para metros cúbicos:
Passo 3
Convertendo a pressão de torr para pascal, usando
:
O trabalho realizado pelo sistema é
pois, na convenção usada,
se o gás expande (
). Aqui temos
(compressão), logo:
Passo 4
O calor trocado com o gás é
removidos, ou seja,
.
Passo 5
Aplicando a 1.ª lei da Termodinâmica:
Resposta
A variação da energia interna é
.