Exercícios Resolvidos de Primeira lei da termodinâmica

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Enunciado

O volume de uma amostra de gás varia de 4,00 L para 6,00 L contra uma pressão externa de 1,50 atm e, simultaneamente, absorve 1000 J de calor. Qual é a variação na energia interna do sistema?

Passo 1

Fala aí! Partiu arrasar nesse assunto? Vamos lá!

Vamos começar anotando todos os dados do nosso enunciado, beleza?

Temos o seguinte:

V 1 = 4,00   L V 2 = 6,00   L P e x t = 1,50   a t m Q = 1000   J

E o exercício pede pra gente a variação de energia interna desse sistema… Vamos para as continhas!

Passo 2

O enunciado pede a variação da energia interna, e isso a gente sabe calcular por causa da primeira lei da termodinâmica, lembra dela?

Ela diz pra gente que:

Δ U = Q + W

Show! Já sabemos como calcular, só ta faltando achar o trabalho, então vamos achar ele!

Passo 3

A equação que ajuda a gente a calcular o trabalho é a seguinte:

W = - P e x t   .   Δ V

Opa! temos todos os termos! Então vamos encontrar ele:

W   =   -   1,50   .   ( 6,00 - 4,00 )

W   =   -   3,00   L   .   a t m

Olha o bizu aí! Esse trabalho tem que estar em Joules (J), precisamos converter esse resultado, vamos fazer assim:

W   =   -   ( 3,00   L   .   a t m )   .   101,32   J L   .   a t m

W   =   -   304   J

Agora simmm!!

Passo 4

Partiu achar então a energia interna:

Δ U = Q + W

Δ U = 1000 - 304

Δ U = 696   J

Show! Arrasamos!!

Resposta

Δ U = 696   J

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