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Q2919821 Mecânica
Determinado sistema percorre um ciclo, passando do estado 1 para o estado 2 pelo percurso P e voltando do estado 2 para o estado 1 pelo caminho Q. Pela primeira lei da termodinâmica, a diferença entre calor trocado e trabalho trocado é a mesma para os dois caminhos. Essa diferença é a propriedade denominada energia, E, que é definida como
Alternativas

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Alternativa correta: A

1. Tema central:
Esta questão aborda um ponto fundamental da primeira lei da termodinâmica, que é a relação entre calor, trabalho e energia em sistemas termodinâmicos. Compreender esse conceito é essencial para quem vai prestar concursos na área de mecânica, já que ele aparece constantemente em provas.

2. Resumo teórico:
A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação da energia de um sistema é igual à diferença entre o calor recebido e o trabalho realizado pelo sistema: ΔE = Q - W.
Aqui, E (energia total) do sistema envolve três componentes:

  • Energia Interna: associada ao estado molecular das substâncias.
  • Energia Cinética: relacionada ao movimento global do sistema.
  • Energia Potencial: devida à posição do sistema em um campo gravitacional.
Ou seja, E = energia interna + energia cinética + energia potencial.
(Fonte: Fundamentos da Termodinâmica, Sonntag & Borgnakke)

3. Justificativa da alternativa correta:
A alternativa A descreve corretamente o conceito de energia total do sistema, somando as três parcelas fundamentais, conforme estabelecido pela teoria e literatura padrão.

4. Análise das alternativas incorretas:

  • B: Subtrai energia potencial, o que é incorreto, pois ela deve ser somada.
  • C: Subtrai energia cinética e potencial, contrariando o conceito de soma de energias.
  • D: Altera a ordem e o sinal das energias, sem respaldo na teoria.
  • E: Realiza mais subtrações equivocadas, inviabilizando a definição correta de energia total.

5. Estratégias de interpretação:
Fique atento à soma das energias citadas na primeira lei da termodinâmica. Sempre desconfie de alternativas que troquem sinais ou que subtraiam termos essenciais. Use o bom senso: a energia total sempre agrega as três formas principais.

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