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A figura mostra a variação do volume de um gás ideal, à pressão constante de 4 N/m2, em função da temperatura. Sabe-se que, durante a transformação de estado de A a B, o gás recebeu uma quantidade de calor igual a 20 joules. A variação da energia interna do gás entre os estados A e B foi de:


a) 4 J
b) 16 J
c) 24 J
d) 380 J
e) 420 J
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Aprendendo Através de Exercícios

há 2 anos

Respostas

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há 4 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a primeira lei da termodinâmica, que é expressa pela fórmula: \[ \Delta U = Q - W \] onde: - \(\Delta U\) é a variação da energia interna do gás, - \(Q\) é a quantidade de calor recebida pelo sistema, - \(W\) é o trabalho realizado pelo sistema. Como a pressão é constante, o trabalho realizado pelo gás pode ser calculado pela fórmula: \[ W = P \Delta V \] onde \(P\) é a pressão e \(\Delta V\) é a variação do volume. No entanto, como não temos a variação do volume (\(\Delta V\)) diretamente, precisamos considerar que a variação da energia interna (\(\Delta U\)) pode ser calculada a partir da quantidade de calor recebida e do trabalho realizado. Dado que o gás recebeu uma quantidade de calor \(Q = 20 J\), precisamos determinar o trabalho \(W\). Se não temos informações sobre a variação do volume, não podemos calcular \(W\) diretamente. Entretanto, se considerarmos que a variação do volume não é significativa ou que o trabalho é desprezível, podemos simplificar a equação para: \[ \Delta U \approx Q \] Assim, se não houver trabalho significativo, a variação da energia interna seria aproximadamente igual à quantidade de calor recebida: \[ \Delta U \approx 20 J \] Porém, como não temos essa informação, precisamos considerar as opções dadas. Se considerarmos que o trabalho realizado é igual a 16 J (o que é uma suposição, já que não temos a variação do volume), teríamos: \[ \Delta U = 20 J - 16 J = 4 J \] Portanto, a alternativa correta, considerando a possibilidade de que o trabalho realizado seja 16 J, seria: a) 4 J. Se você tiver mais informações sobre a variação do volume, isso poderia alterar a resposta.

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há 2 anos

Para determinar a variação da energia interna do gás entre os estados A e B, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna (ΔU) com o calor (Q) e o trabalho (W) realizado sobre o sistema. Nesse caso, como a pressão é constante, o trabalho realizado é dado por W = PΔV, onde P é a pressão constante e ΔV é a variação de volume. Sabemos que o gás recebeu uma quantidade de calor igual a 20 joules (Q = 20 J) e que a pressão é constante em 4 N/m². Como o trabalho realizado é dado por W = PΔV e a pressão é constante, podemos escrever W = P(Vf - Vi), onde Vf é o volume final e Vi é o volume inicial. No gráfico, podemos observar que a variação de volume entre os estados A e B é de 4 unidades de volume. Substituindo os valores na equação do trabalho, temos W = 4 N/m² * 4 unidades de volume = 16 J. A variação da energia interna do gás entre os estados A e B é igual ao calor recebido menos o trabalho realizado, ou seja, ΔU = Q - W. Substituindo os valores, temos ΔU = 20 J - 16 J = 4 J. Portanto, a alternativa correta é a letra a) 4 J.

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O trabalho realizado pelo gás nessa transformação, em joules, vale:


a) 2,0 × 106
b) −1,5 × 106
c) 1,5 × 106
d) −1,2 × 106
e) 1,2 × 106

Um gás sofre uma série de transformações com estado inicial A e estado final B, como mostra a figura. A energia interna do estado A é UA = 1 000 J e a do estado B é UB = 2 000 J.

Calcule para cada uma das afirmacoes indicadas:

a) a variação da energia interna

b) o trabalho realizado (Diga também se foi feito pelo gás ou sobre o gás.)

c) o calor trocado


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