Um cilindro provido de um pistão móvel, que se desloca sem atrito, contém de gás hélio que ocupa um volume de sob pressão . Mantendo a pressão constante, a temperatura do gás é diminuída de e o volume ocupado pelo gás diminui para . Sabendo que a capacidade calorífica molar do gás hélio à pressão constante é igual a , a variação da energia interna neste sistema é aproximadamente igual a
$\color{orangered}{\text{Dados:}}$ \begin{matrix} M_{\ce{He}} = 4 \ \pu{g/mol}
\end{matrix}Primeira Lei da Termodinâmica $(Q = \Delta U + W)$:
\begin{align*} W &= P_{ex} \cdot \Delta V \\ W &= 1,2 \cdot 10^5 \cdot (-0,8 \cdot 10^{-3}) \\ W &= - 96 \ \pu{J}
\end{align*} $\color{orangered}{\text{Obs:}}$ Não esqueça de converter o volume de $\pu{L}$ para $\pu{m^3}$
Note que a pressão calorífica fornecida está em mol, logo: \begin{align*} Q &= n \cdot
c_p \cdot \Delta \Theta \\ Q &= \dfrac{3,2}{4} \cdot 20,8 \cdot (-15) \\ Q &= - 249,6 \ \pu{J}
\end{align*}Por fim, \begin{matrix} - 249,6 = \Delta U - 96 &\therefore& \boxed{\Delta U \approx -0,15 \ \pu{kJ}} \end{matrix} \begin{matrix} Letra \ (D)
\end{matrix}
