Em sistemas de engenharia, diferentes formas de energia interagem: calor, trabalho mecânico, energia cinética e energia armazenada em fluidos comprimidos ou aquecidos. Motores, compressores e turbinas são exemplos em que processos de expansão ou compressão produzem movimento de massas, ao mesmo tempo em que há trocas de calor com o ambiente. Nessas situações, não basta apenas calcular a velocidade de um pistão ou a força aplicada: é necessário compreender como a energia fornecida se distribui entre o movimento produzido e a energia retida no fluido. Essa análise conecta a dinâmica do movimento de corpos com a descrição dos processos energéticos em substâncias que mudam seu estado. Um cilindro contém gás ideal que se expande empurrando um pistão de massa m = 2 kg. O pistão parte do repouso e adquire velocidade de 4 m/s após o processo. A energia térmica fornecida ao gás foi 1200 J. E mais, o trabalho útil realizado pelo gás corresponde à variação da energia cinética do pistão. Entretanto, parte da energia fornecida ao gás não se transformou em trabalho, permanecendo como aumento da energia interna. Considerando o processo descrito acima, assinale a alternativa que indica corretamente o princípio físico que deve ser utilizado para garantir a conservação da energia total do gás. Escolha uma: a. Segunda Lei da Termodinâmica. b. Teorema do impulso-momento. c. Teorema trabalho-energia. d. Primeira Lei da Termodinâmica. e. Conservação do momento angular.