A fórmula é: ∆U = Q + W (1ª Lei Termodinâmica)
Talvez essa tabela abaixo ajude no entendimento dos sinais.
Calor
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Trabalho
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Energia Interna
|
Q//ΔU
|
---|---|---|---|
Recebe
|
Realiza
|
Aumenta
|
>0
|
Cede
|
Recebe
|
Diminui
|
<0
|
não troca
|
não realiza e nem recebe
|
não varia
|
=0
|
Dependendo do livro que você estiver utilizando, o trabalho pode ser apresentado de uma forma ou de outra. Em livros voltados à engenharia mecânica, por exemplo, pode-se encontrar a variação da energia interna na forma ∆U = Q - W. Já em livros voltados para os cursos de física, química e engenharia química, costuma-se utilizar ∆U = Q + W. É tudo uma questão de convenção. Se você estiver utilizando a convenção que apresentou (com trabalho negativo na fórmula da variação da energia interna), deverá considerar o trabalho realizado pelo sistema como sendo positivo. Assim, ele tende a ficar negativo na fórmula. Imagine que o trabalho positivo, neste caso, nada mais seria do que uma forma de o sistema termodinâmico encaminhar energia ao meio ambiente, energia é transformada neste processo. Assim, durante uma expansão haveria diminuição da energia interna do sistema em questão. Assim, o trabalho de expansão deve ser considerado positivo, e na fórmula, subtraído da quantidade de calor adquirida. Espero ter ajudado, valeu!
Tanto com sinal positivo quanto negativo, a expressão está correta, mas representa duas coisas diferentes. A diferença é que na fórmula:
ΔU=Q+W (no gás)
Queremos dizer que o W representa o trabalho realizado dentro do sistema.
Quando usamos a fórmula abaixo:
ΔU=Q − W (pelo gás)
Queremos dizer que o W representa o trabalho realizado pelo sistema.
Há equivalência entre as duas fórmulas, pois:
W (no gás) = −W (pelo gás)
Quando o trabalho é realizado em um sistema, o trabalho realizado adiciona à energia do sistema,por isso o sinal positivo.
Quando o trabalho é realizado por um sistema, o trabalho realizado tira da energia do sistema, por isso o sinal negativo.
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