De acordo a Termodinâmica considere as seguintes afirmações.

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1 Questão 01 - (UFPel RS/2009) De acordo a Termodinâmica considere as seguintes afirmações. I. A equação de estado de um gás ideal, pv = nrt, determina que a pressão, o volume, a massa e a temperatura podem assumir, simultaneamente, quaisquer valores arbitrários. II. A pressão que um gás exerce sobre as paredes do recipiente que o contém pode ser descrita pelas colisões contínuas das moléculas desse gás contra as paredes do recipiente. III. A energia cinética média das moléculas de um gás depende do quadrado da temperatura absoluta. IV. As unidades da constante universal dos gases, R, no Sistema Internacional de Unidades (S.I.) é dada em J/(mol K). São falsas apenas as afirmações a) I e III. b) I, II e IV. c) II e III. d) I, III e IV. e) II e IV. f) I.R. Questão 02 - (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 ΔU < 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 Questão 03 - (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.! 1

2 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. Questão 04 - (UNCISAL/2013) Um dos principais ramos da física e da engenharia é a termodinâmica, que estuda as leis que regem a relação entre calor, trabalho e outras formas de energia. Sobre essas leis e conceitos relacionados à termodinâmica, julgue as afirmações a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F). I. A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que se dois corpos estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si. II. O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura. III. A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é função exclusiva de sua temperatura absoluta. IV. Numa expansão adiabática, o volume aumenta, a temperatura diminui e não há troca de calor com o meio exterior. Assinale a opção que contém a sequência correta. a) V F F F b) V V V F c) V F F V d) F F V V e) F V V V Questão 05 - (UFRGS/2015) Na figura abaixo, EH2 e EO2 e VH2 e VO2 são, respectivamente, as energias cinéticas médias e as velocidades médias das moléculas de uma amostra de gás H2 e de outra, de gás O2, ambas em temperatura de 27 ºC.! 2

3 Assinale a alternativa que relaciona corretamente os valores das energias cinéticas médias e das velocidades médias das moléculas de H2 e de O2. a) EH2 > EO2 e VH2 > VO2. b) EH2 < EO2 e VH2 < VO2. c) EH2 = EO2 e VH2 > VO2. d) EH2 = EO2 e VH2 = VO2. e) EH2 = EO2 e VH2 < VO2. Questão 06 - (ACAFE SC/2015) Terapia com aerossol está sendo cada vez mais recomendada por pediatras para tratar de problemas associados à inflamação do trato respiratório uma vez que, através do processo de nebulização (produção de gotinhas minúsculas), ela permite administração direcionada de medicamentos. Ao pressionar um aerossol o medicamento em forma de gás sai, sentimos um abaixamento na temperatura do frasco. Este resfriamento é explicado pelas leis da Termodinâmica. A alternativa correta que explica esse abaixamento de temperatura é: a) O gás sofre uma expansão rápida, adiabática. Ao realizar trabalho para se expandir, gasta sua energia interna abaixando sua temperatura. b) Ao apertarmos a válvula é realizado um trabalho sobre o gás e, de acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, o trabalho realizado tem sinal positivo, logo, devido ao sinal negativo da equação, indica um abaixamento de temperatura. c) A temperatura de um gás está relacionada ao número de moléculas que possui. Abrindo a válvula e perdendo moléculas, o gás perde também temperatura. d) A abertura da válvula permite a troca de calor com o ambiente. O calor do gás sai pela válvula, reduzindo sua temperatura. Questão 07 - (UEG GO/2016) A energia interna de um gás perfeito (gás ideal) tem dependência somente com a temperatura. O gráfico que melhor qualifica essa dependência é a)! 3

4 b) c) d) Questão 08 - (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.! 4

5 ! 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. d) No trecho de I para J, não há perda de calor. Questão 09 - (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! 5

6 c) III d) I e II e) II e III Questão 10 - (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. Questão 11 - (UEPG PR/2015) O termo termodinâmica deriva de palavras gregas que significam movimento de calor. Sobre a termodinâmica, assinale o que for correto. 01. Quando o calor flui para um sistema ou para fora dele, o sistema ganha ou perde uma quantidade de energia igual à quantidade de calor transferido. 02. Quando um gás é comprimido num processo adiabático, trabalho é realizado sobre o sistema, sua energia interna e temperatura aumentam. Porém, se o sistema é que realiza trabalho, sua energia interna diminui e consequentemente ocorre seu resfriamento. 04. As variáveis de estado, pressão, volume e temperatura descrevem os estados de equilíbrio de um sistema. Calor e trabalho são quantidades de energia que podem ser convertidas uma na outra. 08. Numa transformação isométrica, a variação de energia interna é igual ao calor trocado com a vizinhança, portanto, essa transformação não realiza trabalho. 16. Um sistema que receba calor sempre executa trabalho, pois calor e trabalho constituem formas idênticas de energia. Questão 12 - (UERN/2015) O gráfico representa um ciclo termodinâmico:! 6

7 ! Os trabalhos realizados nas transformações AB, BC, CD e DA são, respectivamente: a) Negativo, nulo, positivo e nulo. b) Positivo, nulo, negativo e nulo. c) Positivo, negativo, nulo e positivo. d) Negativo, negativo, nulo e positivo. Questão 13 - (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. Questão 14 - (UFJF MG/2015) Em um experimento controlado em laboratório, uma certa quantidade de gás ideal realizou o ciclo ABCDA, representado na figura abaixo. Nessas condições, analise as afirmativas, a seguir, como verdadeiras (V) ou falsas (F). (01) No percurso AB, o trabalho realizado pelo gás é igual a J. (02) No percurso BC, o trabalho realizado é nulo.! 7

8 (04) No percurso CD, ocorre diminuição da energia interna. (08) Ao completar cada ciclo, o trabalho líquido é nulo. (16) Utilizando-se esse ciclo em uma máquina, de modo que o gás realize quatro ciclos por segundo, a potência dessa máquina será igual a W. Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmativas verdadeiras. a) 08 b) 09 c) 11 d) 23 e) 24 Questão 15 - (IFSC/2015) O gráfico a seguir representa a transformação gasosa sofrida por um gás, quando passa do estado A para o estado C, passando também pelo estado B. Admitindo o gás como ideal e tendo o gráfico como base, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. De A para B, o gás sofre uma transformação isobárica, na qual quantidade de calor trocado é maior que o trabalho associado a esta transformação. 02. O trabalho realizado de A para C é de 1, J. 04. A temperatura absoluta do gás no estado A é o dobro da temperatura no estado C e metade da temperatura no estado B. 08. Admitindo que na transformação de A para C o gás cede uma quantidade de calor igual a 120J, a sua energia interna varia em 310J. 16. O fato de a pressão diminuir do estado A para o estado C é consequência de um vazamento de gás para o meio externo. 32. A transformação de B para C é uma adiabática, pois a temperatura diminuiu devido à energia gasta na forma de trabalho pelo gás. Questão 16 - (UECE/2015)! 8

9 Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas: a) trabalho, calor e densidade. b) trabalho, calor e energia interna. c) calor, energia interna e volume. d) pressão, volume e temperatura. Questão 17 - (UNIMONTES MG/2015) Considere as seguintes afirmativas sobre o ciclo fechado realizado por um gás representado no diagrama PV da figura abaixo. I. A variação da energia interna no ciclo a! b! c! a é nula. II. A variação da energia interna ao longo do caminho a! b! c é maior que ao longo do caminho a! c. III. O trabalho feito pelo gás no caminho a! b! c é menor que o trabalho feito pelo gás no caminho a! c. Está(ão) CORRETA(s) a(s) afirmativa(s) a) I e II, apenas. b) I e III, apenas. c) III, apenas. d) II, apenas. Questão 18 - (UDESC/2015) Em um laboratório de física são realizados experimentos com um gás que, para fins de análises termodinâmicas, pode ser considerado um gás ideal. Da análise de um dos experimentos, em que o gás foi submetido a um processo termodinâmico, concluiu-se que todo calor fornecido ao gás foi convertido em trabalho.! 9

10 Assinale a alternativa que representa corretamente o processo termodinâmico realizado no experimento. a) processo isovolumétrico b) processo isotérmico c) processo isobárico d) processo adiabático e) processo composto: isobárico e isovolumétrico Questão 19 - (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. Questão 20 - (ESCS DF/2014) O gráfico acima mostra a transformação sofrida por um mol de um gás monoatômico ideal. Com base nesse gráfico e considerando a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol K, assinale a opção correta. a) O trabalho realizado pelo referido gás na transformação de A para B é maior que 3, J. b) O processo sofrido por esse gás, ao ir do estado A para o estado B, é isotérmico. c) A quantidade de calor absorvida pelo gás, nesse processo, foi superior a 4, J. d) A energia interna do gás ideal aumenta, mas sua temperatura não.! 10

11 GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: B 3) Gab: 25 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: A 7) Gab: A 8) Gab: A 9) Gab: E 10) Gab: a) O trabalho no ciclo ABCDA não é nulo somente ao longo das transformações isobáricas, sendo igual à soma dos trabalhos de cada segmento do ciclo. Desse modo, τbc = pδv = 15 (6 2)J = 60J enquanto τda = 5 (2 6)J = 20J sendo o valor do trabalho no ciclo Δτ = 40 J que também corresponde à área do retângulo que define o ciclo. b) A equação de estado de um gás ideal é dada por pv = nrt Para 1 mol de um gás ideal, tem-se! 11

12 ! de onde segue que o maior valor da temperatura é! enquanto o menor valor é 11) Gab: 14 12) Gab: B 13) Gab: B 14) Gab: D 15) Gab: 13 16) Gab: B 17) Gab: A 18) Gab: B 19) Gab: D 20) Gab: C! 12