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Rio de Janeiro UFRJ 2004.1 Questão: 9 Física Geral

Considere uma certa massa de um gás ideal em equilíbrio termodinâmico. Numa primeira experiência, faz-se o gás sofrer uma expansão isotérmica durante a qual realiza um trabalho W e recebe 150J de calor do meio externo. Numa segunda experiência, faz-se o gás sofrer uma expansão adiabática, a partir das mesmas condições iniciais, durante a qual ele realiza o mesmo trabalho W.

Calcule a variação de energia interna ΔU do gás nessa expansão adiabática.

Comentários:

Em um processo termodinâmico sabemos que Q=ΔU+W onde Q é a quantidade de calor trocado no processo, ΔU é a variação de energia interna e W é o trabalho realizado. Como a energia interna de um gás ideal depende somente da temperatura, no processo isotérmico temos: W=Q=150J.

O segundo processo é adiabático, ou seja, Q=0 e como o trabalho realizado é igual ao trabalho realizado no primeiro processo, concluímos: 0=ΔU+W → ΔU=-150J.

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