Descreva três maneiras de aumentar a energia interna de um…

(Princípios de Química, Atkins) a) Descreva três maneiras de aumentar a energia interna de um sistema aberto.

b) Quais desses métodos você poderia usar para aumentar a energia interna de um sistema fechado?

c) Quais desses métodos, se for o caso, você poderia usar para aumentar a energia interna de um sistema isolado?

Resolução

Na termodinâmica, a energia interna (U) abrange toda a energia contida em um sistema. Embora não seja possível medir diretamente seu valor absoluto, podemos quantificar suas variações (ΔU = U_final – U_inicial). Essa abordagem nos permite compreender como a energia interna do sistema se altera em resposta a diferentes processos termodinâmicos.

a) Um sistema aberto pode trocar matéria e energia com as vizinhanças. Assim, existem várias maneiras de aumentar sua energia interna:

• Fornecer calor ao sistema: Transferir energia térmica aumenta sua energia interna, como aquecer uma panela com água.
• Realizar trabalho sobre o sistema: Comprimir ar em um compressor aumenta sua energia interna devido à compressão.
• Adicionar matéria ao sistema: Adicionar substâncias químicas, especialmente em reações exotérmicas, contribui para aumentar a energia interna.

b) Em um sistema fechado, só há troca de energia com as vizinhanças. Assim, apenas fornecer calor ao sistema e realizar trabalho sobre o sistema são eficazes para aumentar a energia interna. Adicionar matéria não é eficaz, já que não há troca de matéria com o ambiente externo.

c) Um sistema isolado não pode trocar matéria nem energia com as vizinhanças. Portanto, apenas realizar trabalho sobre o sistema é eficaz para aumentar sua energia interna.

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