Leis da Termodinamica Questões de Vestibular

A primeira lei da termodinâmica afirma que a variação de energia interna de um sistema é dada pela diferença entre o calor trocado com o ambiente e o trabalho realizado no processo termodinâmico. Já a segunda, explica que o calor não passa espontaneamente de um corpo para outro, de temperatura mais alta.

1) Um gás recebe de uma fonte de calor uma quantidade ?Q = 9 cal e fornece 2,54 J de trabalho a um meio. Considere 1 cal = 4,2 J.

a) calcule a variação da energia interna do gás

?U = ?Q – ?
?U = 9 X 4,2 – 2,54
?U = 35,26 J

b) a energia interna do sistema aumentou ou diminuiu?

?U é maior que 0, isso significa que a energia do sistema aumentou.

2) Explique por que ocorre aumento de temperatura da água contida numa garrafa quando a agitamos.

Resolução:

Apesar de a água não ter recebido calor de uma fonte, sua energia interna aumenta devido à transformação de energia mecânica durante o movimento da garrafa. Houve realização de trabalho do ambiente sobre o sistema ?U = – ?.

3) O que é energia interna de um gás?

É a soma das energias cinéticas individuais de suas moléculas e é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.

4) Por que um carro faz menos quilômetros por litro de gasolina no inverno do que no verão?

As máquinas térmicas reais não operam ciclos exatamente reversíveis e quanto maior for a diferença de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria, maior é a quantidade de energia que não se aproveita. Assim, nos dias mais frios, um motor de automóveis tem a sua eficiência diminuída.

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