Pela primeira lei da termodinâmica (ΔU = Q – W) como Q e W não sofrem alteração temos que a energia interna permanece inalterada. Para tentear saber se nesta expansão livre o gás sofre variação de temperatura o cientista Joule fez alguns experimentos em 1843, experimentos conhecidos como efeito Joule.
Como vimos, a energia interna depende diretamente da temperatura, logo, se a temperatura não varia, a energia interna também não varia (ΔU = 0). Sendo assim, se o gás recebe calor (Q > 0), essa energia é integralmente utilizada na realização de trabalho (τ > 0), permitindo a sua expansão.
A 1º Lei da termodinâmica estabelece que a variação da energia interna (dU) de um sistema corresponde à energia térmica (Q) recebida pelo sistema na forma de calor durante o processo menos a correspondente energia cedida pelo sistema à sua vizinhança na forma de trabalho (W).
Energia Mecânica
Maicon, a variação de entalpia corresponde ao calor liberado ou absorvido em qualquer processo físico ou químico (a uma pressão constante) e é dado por ΔH = ΔHfinal – ΔHinicial, onde para uma reação o estado inicial é dado pelos reagentes e o estado final, pelos produtos.
A variação de energia interna sofrida pelo gás é igual ao trabalho que o sistema troca com o meio ambiente... sendo assim em uma expansão adiabática a temperatura e a pressão diminuem e não aumentam... espero ter ajudado....
Caso a variação da energia interna do gás tenha sido positiva (ΔU > 0), o gás terá recebido energia; caso contrário (ΔU< 0), o gás terá cedido parte de sua energia. Variação da energia interna em termos da variação de volume do gás.
Em diversas situações, é interessante saber calcular a variação da energia interna (ΔU) de um gás, pois essa grandeza indica se o gás recebeu ou cedeu energia. Caso a variação da energia interna do gás tenha sido positiva (ΔU > 0), o gás terá recebido energia; caso contrário (ΔU< 0), o gás terá cedido parte de sua energia.
Assim para concluir podemos dizer que a energia interna de um gás depende diretamente da variação de temperatura que este gás sofre. Como a variação de energia interna não depende da variação de pressão ou de volume, podemos dizer que em um gráfico de P por V ela não dependerá do caminho. Vamos calcular a variação de energia interna de um corpo ...
Para tentar constatar alguma relação entre energia interna e variação de volume ou de pressão, em sua experiência original Joule imergiu dois vasos ( como mostrados na figura), um com um gás e o outro foi feito vácuo, em banho-maria. A temperatura foi medida antes e depois da variação de temperatura da água.
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