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A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como princípio da conservação de energia, estabelece que a variação da energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor trocada com o ambiente menos o trabalho realizado pelo sistema. Portanto, podemos escrever a equação: ΔU = Q - T Onde ΔU representa a variação da energia interna, Q é a quantidade de calor trocada pelo sistema e T é o trabalho realizado pelo sistema. Vale ressaltar que a energia interna de uma quantidade de gás ideal é exclusivamente uma função de sua temperatura.
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