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A Primeira Lei da Termodinâmica se relaciona com o princípio da conservação da energia. A energia em um sistema não pode ser destruída nem criada, somente transformada. A equação que representa a primeira lei da termodinâmica é:
......(1)
Onde:
Q = quantidade de calor;
W = trabalho;
U = variação de energia interna.
Para calcular U, é necessário calcular W e Q do sistema.
......(2)
W = 0,7425 atm.L = 75,23 J
Assim, o cálculo da variação da energia interna do gás é realizado utilizando a equação (1):
7x106 = 75,23xU
U = 7x106 – 75,23
U = 6999,92 kJ
Portanto, utilizando a primeira lei da Termodinâmica, foi possível calcular a energia interna do sistema.
Primeiro, vamos converter a pressão atmosférica para Pa usando uma regra de três simples:
760 Torr =101325Pa
750 Torr = x Pa
x= 99991,78 Pa
Agora, passando 700 e 1450 mL para m³. Para isso, primeiro transformamos em Litros para depois transformar em m³:
700/1000= 0,7 L -> 0,7/1000 = 0,0007 m³
1450/1000= 1,45 L -> 1,45/1000= 0,00145 m³
A formula de variação de energia é: (Delta)U= q + w
Vamos calcular o trabalho (w) : w=-Pext.(Delta)V
w= - 99991,78 Pa.(0,00145 -0,0007)m³
w= - 74,99J = - 0,0075 kJ
O calor (q) é igual a 7000kJ, então a variação de energia interna:
(Delta)U= 7000kJ+(- 0,0075 kJ ) = 6999,99 kJ
Obs:. É importante ressaltar que o w é negativo porque é uma EXPANSÃO.
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