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Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2010 · questão 34

Cesgranrio Petrobras 2010 Física · Primeira lei da termodinâmica

Questão 34

Um cilindro, fechado por um êmbolo, encerra o volume de 1,0 litro de um gás ideal à pressão de 2,5 x 10\(^{5}\) Pa. Quando o sistema recebe de uma fonte quente 300 J de calor, o êmbolo desloca-se sem atrito, de modo que o volume do gás seja duplicado em um processo termodinâmico, o qual pode ser considerado isobárico. Nesse caso, a energia interna do gás sofreu uma variação, em joules, equivalente a

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Primeira lei numa isobárica: o calor recebido se divide entre o trabalho PΔV e a variação de energia interna.

Objetivo

Achar ΔU de um gás que recebe 300 J e dobra de 1,0 L a 2,5 × 10⁵ Pa. O que está em jogo é calcular o trabalho com o volume em m³ e subtrair.

Conceitos para revisar

Trabalho a pressão constante

Pressão vezes a variação de volume, em m³.

\[W = P\, \Delta V\]
ΔV1,0 L = 10⁻³ m³

Primeira lei

Calor recebido menos trabalho realizado é o que fica no gás.

\[\Delta U = Q - W\]
Q300 J

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