Exercícios Resolvidos de Transferência de Calor

UFF, Física III, P2 - 2019.1, Questão 12

Uma amostra de 4,0   m o l s de um gás monoatômico a possui inicialmente 9000   J de energia térmica. Ela interage termicamente com 3,0   m o l s de outro gás monoatômico b que possui inicialmente 5000   J de energia térmica. Que quantidade de calor é transferida entre os dois sistemas e em que sentido se dá essa transferência durante sua evolução para o equilíbrio térmico?

A) 14000   J , a para b

B) 14000   J , b para a

C) 1000   J , a para b

D) 1000   J , b para a

E) 4000   J , b para a

Passo 1

No equilíbrio temos:

ε A m e d =   ε B m e d =   ε T O T m e d   E A F n A = E B F n B = E T O T n A +   n B ;

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Calculando as energias:

E T O T   = 9000 + 5000   =   14000   J

E A F =   n A n A +   n B × E T O T   =   4,0 4,0 + 3,0 × 14000   =   8000   J   Energia térmica de A diminuiu 1000   J

E B F =   n B n A +   n B × E T O T   =   3,0 4,0 + 3,0 × 14000   =   6000   J   Energia térmica de B aumentou 1000   J

Assim, 1000   J de calor foram transferidos de A para B .

Resposta

Alternativa (c).

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