Para solucionar a questão, devemos equação da primeira lei da termodinâmica.
A primeira lei da termodinâmica que diz que a variação da energia interna de um sistema termodinâmico é igual à diferença entre quantidade de calor absorvido/cedida pelo sistema e o trabalho realizado sobre/pelo o mesmo, ver abaixo:
[tex]\Delta U =Q-W[/tex]
Sendo:
- ΔU = Variação de energia interna;
O trabalho realizado sobre/pelo gás é dado pelo produto da variação de volume e a pressão do mesmo, ver a baixo:
[tex]W=p \cdot \Delta V[/tex]
Quando falamos de trabalho "sobre" o sistema se trata de um trabalho negativo, pois o volume do gás diminui. Já quando o trabalho é realizado "pelo" sistema o trabalho é positivo, pois o volume do gás aumenta.
Item A)
Houve a compressão da massa do gás.
Como foi explicado no enunciado da questão, o volume do gás diminuiu quando isso ocorre dizemos que o houve a compressão da massa gás.
Se o volume do gás tivesse aumentado, que não é o nosso caso, teria ocorrido a expansão de sua massa.
Item B)
O trabalho foi realizado sobre o gás, ou seja, recebeu trabalho. Logo, o meio externo empurrou a parede (de fora para dentro).
Como a variação de volume do gás foi negativa, pois houve a diminuição de volume, o trabalho foi realizado sobre o gás por um agente externo.
Item C)
O sistema recebeu energia mecânica, pois o gás está sendo comprimido.
Quando o trabalho é negativo significa que está entrando energia mecânica no sistema termodinâmico, ou seja, o mesmo está recebendo energia.
Item D)
A variação de energia interna do gás é positiva, pois o gás está sendo comprimido.
Usando a equação da primeira lei da termodinâmica, temos:
[tex]\Delta U = Q -(-W)~~~~Sem~trocas~de calor~~Q=0;\\\\\\\Delta U =0 +W \Rightarrow \boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr} \Delta U=W\end{array}}\end{array}}[/tex]
Ou seja, a variação de energia interna possuí valor positivo.
Item E)
Como ΔU > 0 a temperatura do gás aumentou.
Quando a variação de energia interna de um gás é positiva isso significa que sua temperatura aumentou.
Item F)
O sinal matemático do trabalho realizado sobre o gás é negativo, pois o mesmo foi comprimido.
Como foi explicado anteriormente, por apresentar diminuição em seu volume o trabalho é realizado sobre o gás, ou seja, o mesmo é negativo.
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