Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

UFF, Física III, P1 - 2018.1, Questão 15

O gráfico abaixo ilustra uma transformação num gás ideal, na qual 100   m o l e s do gás recebem 1,8   .   10 6   J de calor do ambiente. Qual a variação de energia térmica do gás?

  1. 12,3   .   10 6   J
  2. 1,35   .   10 6   J
  3. 9   .   10 5   J  
  4. 1,8   .   10 6   J
  5. 9   .   10 6   J

Passo 1

Em um processo termodinâmico, de acordo com a Primeira Lei:

U = Q - W

Além disso, trabalho realizado por um gás ideal pode ser calculado como a área sobre a curva:

W   =   -   Á r e a   a b a i x o   d o   g r á f i c o

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Calculando a área abaixo da curva, temos:

W =   Área abaixo da curva AB

W =   - 3,0   x 10 5 - 0 .   2 - 1   + 6.10 5 - 3.10 5 2 - 1 2

W =   -   4,5   x   10 5   J

Passo 3

De acordo com o princípio de conservação de energia:

Δ E t é r m   =   Q r e c e b - g á s   + W S G

O enunciado do exercício nos informa que Q = 1,8     x   10 5   J , e sabemos pelo passo 2 que, W = - 4,5   x   10 5   J , portanto podemos substituir os termos encontrados na equação do principio de conservação de energia para descobrirmos a variação de energia térmica do gás:

Δ E t é r m   =   1,8     x   10 5   J   -   4,5   x   10 5   J  

Δ E t é r m =   1,35   x   10 6   J

Resposta

Letra B.

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