21/05/14
2- Um
cilindro contém 3mols de um gás monoatômico perfeito a 300K. Determine a
variação da energia interna se a temperatura aumentar para 400K. Considere
R=8,3J/mol.K
N=3mols ΔU=3.n.R.ΔT
To=300K 2
ΔU=? ΔT=Tf-To
Tf=400K ΔT=400-300=100K
R=8,3J/mol.K ΔU=3.3.8,3.100=3735J
2
Primeira lei da termodinâmica
É a lei que confirma o princípio da conservação de energia em um sistema
térmico. Considere um cilindro contendo N mols de um gás perfeito, ao
aquecermos esse gás, dois efeitos podem ocorrer um aumento da energia interna e
a geração de trabalho.
Q=ΔU+p.ΔV
|Q=ΔU+T| ou |ΔU=Q-T| Primeira
lei da termodinâmica
Observações importantes
1º) Se o gás
recebe calor (Q>0)
2º) Se o gás
perde calor (Q<0)
3º) Se o gás
expande (ΔV>0); então T>0
4º) Se o gás
comprime (ΔV<0); então T<0
5º) Se o gás
é aquecido (ΔT>0); então ΔU>0
6º) Se o gás
é esfriado (ΔT<0); então ΔU<0
Exercícios
1. Numa
transformação um gás recebe 400J de calor, forçando-o a expandir, realizando um
trabalho de 100J. Determine a variação da energia interna do gás.
Q=400J ΔU=Q-T
T=100J ΔU=400-100
ΔU=? ΔU=300J
2. Ao
expandir, um gás realiza 600J de trabalho. Se o gás perdeu 200J de calor.
Determine sua variação de energia interna.
T=600J ΔU=Q-T
Q=-200J ΔU=-200-600
ΔU=? ΔU=-800J
3. Certa
porção de gás recebe 800J de calor, aumentando sua energia interna em 450J.
Determine o trabalho realizado.
Q=800J Q=ΔU+T
ΔU=450J 800=450+T
T=? T=800-450=350J
