variação de energia

Na resolução deste problema, devemos colocar em prática nossos conhecimento sobre a \(1ª\) Lei da Termodinâmica. Para tanto, faremos uso da seguinte equação:

\(Q=\tau+\Delta U\),

em que \(Q\) é o calor transferido; \(\tau\) o trabalho realizado; e \(\Delta U\) a variação de energia interna do processo.

No problema em questão, os dados são referentes ao equipamento completo, isto é, o gás, o êmbolo e o cilindro. Neste contexto, não há nenhum trabalho realizado durante o processo, já que nenhuma força externa atua sobre o sistema e não ocorre transferência de calor por meio do vacuo em torno do equipamento. Deste modo, tem-se que \(Q=0\) e \(\tau=0\). Aplicando tais valores na \(1ª\) Lei da Termodinâmica, resulta que:

\(\begin{align} Q&=\tau+\Delta U \\0&=0+\Delta U\Rightarrow\Delta U=0 \end{align}\)

Portanto, não há variação de energia no equipamento: \(\boxed{\Delta U=0}\).