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Numa transformação termodinâmica, um gás ideal troca com o meio externo 209 J em forma de trabalho. Determine, em calorias, o calor que o sistema troca com o meio externo, em cada um dos casos:
a) expansão isotérmica;
b) compressão isotérmica;
c) expansão adiabática.
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Desafios para Aprender

há 8 meses

Respostas

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há 8 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como o trabalho e o calor se relacionam em diferentes processos termodinâmicos. 1. Expansão isotérmica: Em uma expansão isotérmica, a temperatura do gás permanece constante. Para um gás ideal, a primeira lei da termodinâmica nos diz que a variação de energia interna (ΔU) é zero. Portanto, o calor trocado (Q) é igual ao trabalho realizado pelo sistema (W). Assim, Q = W = 209 J. Convertendo para calorias (1 cal = 4,184 J), temos: \[ Q = \frac{209 \text{ J}}{4,184 \text{ J/cal}} \approx 49,95 \text{ cal} \] 2. Compressão isotérmica: Em uma compressão isotérmica, o trabalho é realizado sobre o sistema, então o trabalho é negativo (W = -209 J). Novamente, ΔU = 0, então Q = W. Portanto, Q = -209 J, que em calorias é: \[ Q = \frac{-209 \text{ J}}{4,184 \text{ J/cal}} \approx -49,95 \text{ cal} \] 3. Expansão adiabática: Em uma expansão adiabática, não há troca de calor com o meio externo (Q = 0). Portanto, o calor trocado é: \[ Q = 0 \text{ cal} \] Resumindo: - a) Expansão isotérmica: aproximadamente 49,95 cal - b) Compressão isotérmica: aproximadamente -49,95 cal - c) Expansão adiabática: 0 cal Se precisar de mais detalhes ou explicações, é só avisar!

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Dos itens citados a seguir, qual é condição obrigatória para que um gás realize trabalho?
a) Variação na pressão do gás.
b) Variação no volume do gás.
c) Variação na temperatura do gás.
d) Recebimento de calor do meio externo.
e) Ocorrência de uma reação de desintegração nuclear no gás, acompanhada de liberação de energia térmica.

Uma porção de gás perfeito está confinada por um êmbolo móvel no interior de um cilindro. Ao receber 20 kcal de calor do meio externo, o êmbolo sobe e o gás realiza um trabalho equivalente a 12 kcal.
Aplicando a 1 Lei da Termodinâmica, determine a variação sofrida pela energia interna desse gás.

Um gás está confinado em um cilindro provido de um pistão. O gás é então aquecido, e o pistão é mantido fixo na posição inicial. Qual é a alternativa errada?
a) A pressão do gás aumenta.
b) O trabalho realizado pelo gás é cada vez maior.
c) A força que o gás exerce no pistão é cada vez maior.
d) O gás é mantido num volume constante.
e) A energia interna do gás é cada vez maior.

Determinada massa gás perfeito sofre uma transformação, saindo de um estado inicial A e passando para o estado final B, sem que sua temperatura se altere. Essa transformação pode ser denominada:
a) isobárica;
b) isotérmica;
c) isocórica;
d) adiabática.
e) isovolumétrica;

Um sistema termodinâmico cede 200 J de calor ao ambiente, enquanto sobre o sistema se realiza trabalho de 300 J. Nessas condições, a variação de sua energia interna é, em joules, de:
a) –500.
b) –100.
c) 100.
d) 250.
e) 500.

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