Enunciado

Considere os seguintes processos: dar corda num brinquedo e esticar um elástico de borracha. Quais são as variações de energia, o trabalho realizado e o calor transferido nesses processos? O que ocorre quando você solta a corda do brinquedo e o elástico?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos à análise.

Para resolver essa questão vamos analisar os dois momentos, o primeiro que é puxando o elástico e quando o elástico é solto.

Com relação ao trabalho realizado, temos que durante o estiramento, o trabalho é feito no sistema e é um parâmetro de entrada. Já quando o corpo é solto, temos que o sistema faz o trabalho até atingir o estado inicial de equilíbrio.

Passo 2

Com relação à energia associada ao processo, temos que:

O trabalho de entrada é armazenado como potencial energia no sistema. Se a borracha ou mola for elástica, parte do trabalho de entrada é convertido em mudanças na energia interna. Isso antes de soltar.

Após soltar o elástico é possível dizer que o aumento da energia potencial é convertido em energia cinética durante a liberação da borracha ou mola.

Sendo assim, parte da energia é usada na mudança na energia interna.

Passo 3

Com relação ao calor transferido, analisando o processo de estiramento do elástico, temos que a mudança na energia interna resulta em energia térmica e o sistema se torna mais quente que o ar ambiente.

Com relação ao segundo momento, quando o elástico é solto, temos que por ser mais quente que o ambiente, o corpo é esfriado até a temperatura ambiente.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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