Professor: Renan Oliveira

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1 Professor: Renan Oliveira 1. (FUVEST SP/2015) O desenvolvimento de teorias científicas, geralmente, tem forte relação com contextos políticos, econômicos, sociais e culturais mais amplos. A evolução dos conceitos básicos da Termodinâmica ocorre, principalmente, no contexto a) da Idade Média. b) das grandes navegações. c) da Revolução Industrial. d) do período entre as duas grandes guerras mundiais. e) da Segunda Guerra Mundial. 2. (UEM PR/2014) Com relação à Teoria Cinética dos Gases, aplicada a um gás ideal rarefeito, contido em um recipiente hermeticamente fechado, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. As colisões entre as moléculas desse gás ideal e as paredes do recipiente são inelásticas e de impulso definido. 02. As moléculas do gás ideal somente exercem forças umas sobre as outras quando colidem entre si. 04. As moléculas do gás ideal descrevem um movimento desordenado regido pelas leis fundamentais da Mecânica Newtoniana. 08. As moléculas do gás ideal possuem dimensões desprezíveis em comparação aos espaços vazios entre elas, e a frequência de suas colisões contra as paredes do recipiente define a pressão desse gás. 16. As moléculas do gás ideal possuem energia cinética de translação e energia potencial de configuração. 3. (UFT TO/2013) No mundo dos quadrinhos, muita coisa é permitida. Por exemplo, o Homem-de-gelo é capaz de esfriar objetos e ambientes. Os quadrinhos não dizem, mas é possível supor que o calor retirado dos objetos e do ambiente seja absorvido pelo próprio super-herói. Nesse caso, ele deveria esquentar até, eventualmente, ferver, evaporar ou queimar. O princípio físico que permite tirar essa conclusão é a Lei a) de Boyle. b) de Stefan-Boltzmann. c) Zero da Termodinâmica. d) Primeira da Termodinâmica. e) Segunda da Termodinâmica. 4. (UFPR/2012) Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si. 2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada. 3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.

2 Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 5. (UEM PR/2012) Sobre as transformações termodinâmicas que podem ocorrer com um gás ideal confinado em um cilindro com pistão, assinale o que for correto. 01. Um gás ideal realiza trabalho ao se expandir, empurrando o pistão contra uma pressão externa. 02. Em uma transformação adiabática ocorre troca de calor com a vizinhança. 04. A energia interna de uma amostra de gás ideal não varia, quando este sofre uma transformação isovolumétrica. 08. Quando o gás ideal sofre uma compressão, o trabalho é realizado por um agente externo sobre o gás ideal. 16. O gás ideal não realiza trabalho em uma transformação isovolumétrica. 6. (UEFS BA/2012) De acordo com seus conhecimentos de termodinâmica, marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) A energia interna de uma dada massa de gás é função exclusiva da temperatura termodinâmica. ( ) A área do diagrama pressão x volume representa, numericamente, o trabalho realizado por um gás. ( ) O fenômeno de expansão adiabática, que exibe a variação da energia interna U zero, pode ser percebido em uma bomba de ar manual quando enche uma bola de ar. A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a a) F F V b) V V F c) F V V d) F V F e) V V V 7. (ESCS DF/2015) A figura acima ilustra um diagrama P V de uma máquina térmica. Considerando que n moles de um gás monoatômico ideal percorre o ciclo IJKL nesse diagrama, assinale a opção correta. a) O trabalho realizado pela máquina térmica em questão em um ciclo completo é igual a 2, J. b) A variação da energia interna em um ciclo completo é igual a 5, J. c) Se a temperatura do gás em I for igual a T0, a temperatura do gás em K será igual a 2T0.

3 d) No trecho de I para J, não há perda de calor. 8. (FUVEST SP/2015) Certa quantidade de gás sofre três transformações sucessivas, A B, B C e C A, conforme o diagrama p-v apresentado na figura abaixo. A respeito dessas transformações, afirmou-se o seguinte: I. O trabalho total realizado no ciclo ABCA é nulo. II. A energia interna do gás no estado C é maior que no estado A. III. Durante a transformação A B, o gás recebe calor e realiza trabalho. Está correto apenas o que se afirma em Note e adote: o gás deve ser tratado com ideal; a transformação B C é isotérmica. a) I b) II c) III d) I e II e) II e III 9. (UEL PR/2015) Analise o gráfico a seguir, que representa uma transformação cíclica ABCDA de 1 mol de gás ideal. a) Calcule o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo ABCDA. b) Calcule o maior e o menor valor da temperatura absoluta do gás no ciclo (considere Justifique sua resposta apresentando todos os cálculos realizados. J R 8 ). Kmol

4 10. (UERN/2015) Num sistema termodinâmico um gás ideal, ao receber 300 J do meio externo, realiza um trabalho de 200 J. É correto afirmar que a) a transformação é adiabática. b) a temperatura do sistema aumentou. c) o volume do gás permanece constante. d) a variação de energia interna é negativa. 11. (UniCESUMAR SP/2015) Um gás perfeito, submetido a uma pressão de 35 N/m 2, apresenta um volume inicial de 10 m 3. Em uma transformação isobárica, esse gás sofreu uma variação em sua energia interna de 750 J após receber 2500 J de energia térmica de uma fonte de calor. Encerrada a transformação, podemos afirmar que o volume final do gás, em m 3, passou a ser de: a) 80 b) 60 c) 50 d) 40 e) (UNIMONTES MG/2015) Num processo isocórico, três moles de gás ideal recebem 7, J de calor ao variar sua temperatura de 300 K para 500 K. Num processo isobárico, essa mesma amostra de gás recebe 12, J de calor para sofrer a mesma variação de temperatura. O trabalho feito pelo gás, no processo isobárico, é igual a a) 5, J. b) 2, J. c) 4, J. d) 1, J. 13. (IFGO/2014) Considerando duas expansões gasosas ideais, uma isobárica e outra adiabática, é correto afirmar que: a) Na expansão isobárica, haverá uma redução da energia interna do gás. b) Na expansão adiabática, o volume e a temperatura sofrem redução. c) Em ambas as expansões, a temperatura sofre aumento. d) Na expansão adiabática, não há trocas de calor e a energia interna do gás sofre redução. e) Na expansão adiabática, o produto da pressão pelo volume se mantém constante. 14. (FAMERP SP/2015) O conceito de energia é de fundamental importância na física do corpo humano. Todas as suas atividades, incluindo o pensamento, envolvem trocas de energia. Mesmo em repouso, o corpo humano continua gastando energia, com uma potência da ordem de 10 2 W, na manutenção do

5 funcionamento de seus órgãos, tecidos e células. Cerca de 25% dessa energia é usada pelo esqueleto e pelo coração, 20% pelo cérebro, 10% pelos rins e 27% pelo fígado e pelo baço. (Emico Okuno et al. Física para ciências biológicas e biomédicas. Adaptado.) De acordo com os dados do texto, durante o repouso, a quantidade de energia, em joules, utilizada pelo cérebro em um período de 8,0 horas é, aproximadamente, a) 5, b) 5, c) 2, d) 9, e) 2, (PUC GO/2015) Prefácio Quem fez esta manhã, quem penetrou À noite os labirintos do tesouro, Quem fez esta manhã predestinou Seus temas a paráfrases do touro, As traduções do cisne: fê-la para Abandonar-se a mitos essenciais, Desflorada por ímpetos de rara Metamorfose alada, onde jamais Se exaure o deus que muda, que transvive. Quem fez esta manhã fê-la por ser Um raio a fecundá-la, não por lívida Ausência sem pecado e fê-la ter Em si princípio e fim: ter entre aurora E meio-dia um homem e sua hora. (FAUSTINO, Mário. O homem e sua hora. São Paulo: Companhia das Letras, 2009, p. 61.) No verso final, o texto faz referência ao meio-dia. Meio-dia é a hora da maior incidência da luz solar sobre uma área da superfície terrestre. Na utilização da energia solar, a luz incide sobre um painel aquecedor de água, composto por placa plana escura coberta com vidro envolvendo as tubulações. O calor recebido da radiação solar é então transferido gradualmente para as tubulações, aquecendo, então, a água, que, por convecção, fica armazenada em um reservatório termicamente isolado. Em um determinado local, com sol a pino (incidência perfeitamente vertical na superfície da Terra), a radiação solar tem uma potência por unidade de área igual a 600 W/m2. Suponha que em uma determinada residência o painel esteja instalado horizontalmente sobre uma laje e que 40% da potência que incide no painel é transferida para a água. Considerando-se que a placa tem dimensões de 1,20 m 1,00 m, a energia total transferida após 20 minutos de exposição é: a) J. b) J. c) J.

6 d) J. 16. (UEFS BA/2014) Considere certa massa de um gás perfeito no interior de um cilindro provido de um êmbolo que pode se movimentar ao longo dele sem atrito. Com base nos conhecimentos sobre Termodinâmica, é correto afirmar: a) Em um processo cíclico, a variação da energia interna do sistema é nula. b) Numa transformação isotérmica, o trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança é nulo. c) O rendimento de uma máquina de Carnot independe das temperaturas da fonte fria e da fonte quente. d) A variação da energia interna do sistema é dada pelo produto da quantidade de calor trocada e o trabalho realizado no processo termodinâmico. e) Na transformação isobárica de uma dada massa de gás perfeito, o módulo da quantidade de calor trocada é igual ao módulo do trabalho realizado no processo. 17. (UNESP/2013) Determinada massa de gás ideal sofre a transformação cíclica ABCDA mostrada no gráfico. As transformações AB e CD são isobáricas, BC é isotérmica e DA é adiabática. Considere que, na transformação AB, 400 kj de calor tenham sidos fornecidos ao gás e que, na transformação CD, ele tenha perdido 440 kj de calor para o meio externo. Calcule o trabalho realizado pelas forças de pressão do gás na expansão AB e a variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação adiabática DA. 18. (FCM MG/2013) O gráfico pressão (P) versus volume (V) abaixo mostra um ciclo termodinâmico de um gás ideal operado por uma máquina térmica, que funciona na sequência ABCDA. A transformação AB é adiabática; a BC é isobárica; a CD é isotérmica; e a DA é isovolumétrica.

7 Conforme os dados fornecidos pelo gráfico, pode-se afirmar que: a) O volume do gás no ponto B é calculado usando-se a relação PA.VA = PB.VB. b) O trabalho realizado pelo gás na expansão é maior que na compressão. c) A temperatura do gás no ponto D é menor que no ponto B. d) O ciclo ABCDA é de uma máquina de Carnot. 19. (UEFS BA/2013) Aplicando a primeira lei da termodinâmica às transformações de um gás ideal, analise as afirmativas, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) O calor trocado em uma transformação isobárica é igual a zero. ( ) A variação da energia interna em uma transformação isocórica é igual ao calor trocado. ( ) O trabalho realizado em uma transformação isotérmica é igual à variação da energia interna. ( ) O calor trocado em uma transformação cíclica é igual ao trabalho realizado. A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a a) F V F V b) F F V F c) F V V V d) V V F F e) V F F V 20. (UERN/2013) A variação da energia interna de um gás perfeito em uma transformação isobárica foi igual a 1200 J. Se o gás ficou submetido a uma pressão de 50 N/m 2 e a quantidade de energia que recebeu do ambiente foi igual a 2000 J, então a variação de volume sofrido pelo gás durante o processo foi a) 10 m 3. b) 12 m 3. c) 14 m 3. d) 16 m 3. GABARITO: 1) Gab: C 2) Gab: 14 3) Gab: D 4) Gab: E 5) Gab: 25 6) Gab: B 7) Gab: A 8) Gab: E 9) Gab: a) = 40 J b) > T 11, 25K < T 1, 25K 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: A 13) Gab: D 14) Gab: A 15) Gab: A 16) Gab: A 17) Gab: AB = 2, J UDA = J 18) Gab: B 19) Gab: A 20) Gab: D