Exercícios 1º Lei da Termodinâmica

1º Lei da Termodinâmica - Exercícios

1) Um sistema termodinâmico realiza um trabalho de 40 kcal quando recebe 30 kcal de calor. Nesse processo, a variação de energia interna desse sistema é de:

a) – 10 kcal
b) zero
c) 10 kcal
d) 20 kcal
e) 35 kcal

Resolução:

De acordo com a primeira lei da termodinâmica:

Q=∆U+τ

∆U=Q-τ

∆U=30 kcal-40 kcal

∆U=-10 kcal

Alternativa A

2) Um sistema gasoso recebe do meio externo 200 cal, em forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,2 J, determinar a variação de energia interna numa transformação isométrica.

Resolução:

Vamos transformar em Joules:
Q = 200 cal = 200 x 4,2 = 840 J

Numa transformação isométrica o volume permanece constante, ou seja ∆U = 0 e o trabalho(t) é nulo, o calor recebido é transformado em variação da energia interna. Logo, Q = t + ∆U é 840 = 0 + ∆U é ∆U = 840 J

Em um forma que vocês possam entender:
∆U= Q - t
∆U= 840 - 0
∆U= 840 J

3) Numa transformação isobárica, um gás realiza o trabalho de 400 J, quando recebe do meio externo 500 J. Qual a variação de energia interna do gás nessa transformação?

Resolução:

∆U= Q - t
∆U= 500 - 400
∆U= 100 J

4) Sobre um sistema realiza-se um trabalho de 3000 J e, em conseqüência ele fornece 500 cal ao meio externo durante o mesmo intervalo de tempo. Se 1 cal = 4,19 J, determine a variação de energia do sistema.

Resolução: • Primeiro transformamos cal em joules:

Q=500
1 cal= 4,19 J

500 x 4,19 = 2095 J

∆U= Q - t
∆U= 2095 - 3000
∆U= - 905