1- Para uma transformação isométrica, não há variação de volume, portanto, o trabalho realizado é zero. Assim, a variação de energia interna é igual à quantidade de calor recebida pelo sistema: Q = 200 cal = 840 J ∆U = Q = 840 J 2- Para uma transformação isobárica, o trabalho realizado é dado por: W = P∆V Como a pressão é constante, temos: W = P(Vf - Vi) A quantidade de calor recebida pelo sistema é dada por: Q = 500 J Assim, a variação de energia interna é dada por: ∆U = Q - W ∆U = Q - P(Vf - Vi) ∆U = 500 J - 400 J ∆U = 100 J 3- A variação de energia interna de um sistema é dada por: ∆U = Q - W Nesse caso, o trabalho realizado pelo sistema é negativo, pois ele fornece energia para o meio externo. Assim: W = -3000 J A quantidade de calor fornecida pelo sistema é dada por: Q = 500 cal = 2100 J Assim, a variação de energia interna é dada por: ∆U = Q - W ∆U = 2100 J - (-3000 J) ∆U = 5100 J 4- Quando um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão. Assim, a alternativa correta é a letra A. 5- A primeira lei da termodinâmica diz respeito à conservação da energia. Assim, a alternativa correta é a letra D. 6- a) O trabalho realizado pelo gás é dado pela área sob a curva no gráfico. Assim: W = 1800000 J / 2 = 900000 J b) A variação de energia interna é igual à quantidade de calor recebida pelo gás menos o trabalho realizado por ele: ∆U = Q - W ∆U = 1800000 J - 900000 J ∆U = 900000 J c) A temperatura do gás no estado A pode ser encontrada usando a equação dos gases ideais: PV = nRT Assumindo que a pressão é constante, temos: V/T = constante Assim: Va/Ta = Vb/Tb Tb = Ta * Vb / Va Tb = 300 K * 2 / 1 = 600 K 7- Pela primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor recebida menos o trabalho realizado pelo sistema. Assim: ∆U = Q - W ∆U = 40 J - 200 J ∆U = -160 J Como a variação de energia interna é negativa, a temperatura do corpo em estudo diminui. 8- A garrafa térmica impede a troca de calor entre a água e o ambiente externo, portanto, a temperatura da água permanece constante. Assim, a alternativa correta é a letra E. 9- Quando um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão. Assim, a alternativa correta é a letra A. 10- Pela primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor recebida menos o trabalho realizado pelo sistema. Assim: ∆U = QS - Q‚ ∆U = 7 J - 5 J ∆U = 2 J Como a transformação é isobárica, o trabalho realizado pelo sistema é dado por: W = P∆V = mgh Assim: h = W / mg h = 2 J / (1 kg * 10 m/s²) h = 0,2 m 11- Reações de combustão são exotérmicas porque liberam calor. Assim, a alternativa correta é a letra B. 12- A queima de gás é exotérmica, pois libera calor. A fervura da água é endotérmica, pois absorve calor. Assim, a alternativa correta é a letra B.
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