Um protótipo de motor de Stirling como o mostrado no GIF acima, utilizado para converter energia térmica em energia mecânica, opera recebendo 800 J de calor de sua fonte quente. Durante a expansão do gás no interior do cilindro, o sistema realiza um trabalho mecânico de 350 J. Com base na Primeira Lei da Termodinâmica, que trata da conservação da energia, a variação da energia interna do gás durante esse processo é de...

Pela Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna $\Delta U$ é dada por:

$\Delta U = Q - W$

onde:

• $Q$ é o calor recebido pelo sistema (positivo quando entra calor);
• $W$ é o trabalho realizado pelo sistema (positivo quando o sistema faz trabalho no meio externo).

Dados do enunciado:

• $Q = +800\,\text{J}$ (o motor recebe calor da fonte quente);
• $W = +350\,\text{J}$ (durante a expansão, o gás realiza trabalho).

Então:

$\Delta U = 800 - 350 = 450\,\text{J}$

Logo, a energia interna do gás aumenta em $450\,\text{J}$ durante o processo.

Alternativa correta: (C).