Enunciado

1 . Para cada um dos sistemas e intervalos de tempo a seguir, escreva a versão expandida da Equação 7.2 , de conservação de energia: ( a ) aquecer as resistências de sua torradeira durante os primeiros cinco segundos depois de ligá-la ( b ) seu automóvel imediatamente antes de você encher o tanque de combustível com gasolina e até que saia do posto em velocidade v ( c ) seu corpo enquanto você fica sentado quietinho e come um sanduíche de geleia com manteiga de amendoim no almoço ( d ) sua casa durante cinco minutos em uma tarde de sol enquanto a temperatura no seu interior permanece igual.

Passo 1

Vem comigo que a gente resolve essa juntos!

A equação 7.2 é dada por:

Δ K + Δ U + Δ E i n t = W + Q + T O M + T T M + T T E + T R E

Vamos analisar essa equação para cada situação do enunciado.

Passo 2

Vamos começar com item ( a ) .

No aquecimento das resistências não tem variação de energia cinética e potencial, logo Δ K = Δ U = 0 , mas a energia interna das boninas varia.

A energia elétrica que passa pelas bobinas é convertida em calor, energia eletromagnética pelo fato das resistências ficarem incandescentes e tem também transferência de energia elétrica, assim:

Δ E i n t = Q + T R E + T T E

Passo 3

Agora vamos para o item ( b ) .

Para esse caso do carro se movendo a variação da energia cinética, potencial e interna acontece por conta da transferência de matéria, o trabalho realizado, onda mecânica e calor produzido, assim:

Δ K + Δ U + Δ E i n t = W + Q + T O M + T T M

Passo 4

Agora vamos para o item ( c ) .

A mudança de energia nesse caso só será potencial por causa do calor produzido por causa do sanduiche que a gente comeu e também transferência de matéria, com isso:

Δ U = Q + T T M

Passo 5

Por último teremos o item ( d ) .

Aqui nesse caso não temos mudança de temperatura, assim não teremos mudança de energia cinética, potencial e interna, assim:

Δ K + Δ U + Δ E i n t = 0

Questão finalizada com sucesso!

Resposta

( a )

Δ E i n t = Q + T R E + T T E

( b )

Δ K + Δ U + Δ E i n t = W + Q + T O M + T T M

( c )

Δ U = Q + T T M

( d )

Δ K + Δ U + Δ E i n t = 0

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