CONCURSO PETROBRAS TÉCNICO(A) DE OPERAÇÃO JÚNIOR Termodinâmica Questões Resolvidas QUESTÕES RETIRADAS DE PROVAS DA BANCA CESGRANRIO Produzido por Exatas Concursos www.exatas.com.br rev.2a
Índice de Questões Prova: Prova Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2014/2 Q44 (pág. 3), Q45 (pág. 4), Q46 (pág. 6), Q49 (pág. 1), Q50 (pág. 7). Prova: Prova Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2014/1 Q34 (pág. 9), Q41 (pág. 10), Q42 (pág. 12), Q43 (pág. 16), Q46 (pág. 13), Q47 (pág. 14), Q48 (pág. 15). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2013/1 Q23 (pág. 38), Q45 (pág. 39), Q46 (pág. 37). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2012/1 Q43 (pág. 40), Q44 (pág. 41), Q45 (pág. 42), Q46 (pág. 44). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2011/1 Q43 (pág. 45), Q44 (pág. 46), Q46 (pág. 47), Q48 (pág. 48), Q50 (pág. 49). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2010/2 Q43 (pág. 50), Q44 (pág. 51), Q45 (pág. 52), Q47 (pág. 54), Q48 (pág. 55). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Maio/2010 Q33 (pág. 56), Q34 (pág. 58), Q41 (pág. 57), Q42 (pág. 59). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Março/2010 Q29 (pág. 60), Q31 (pág. 61), Q32 (pág. 62), Q37 (pág. 63), Q38 (pág. 65). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2008/2 Q35 (pág. 64), Q39 (pág. 66), Q40 (pág. 67), Q41 (pág. 68), Q43 (pág. 69). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 2012/2 Q48 (pág. 70), Q49 (pág. 71), Q50 (pág. 72). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 2011/3 Q21 (pág. 73), Q22 (pág. 74), Q28 (pág. 75), Q31 (pág. 76).
Termodinâmica www.exatas.com.br Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Transpetro 2008/2 Q26 (pág. 77), Q33 (pág. 78). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Termorio-Termomacaé-Termoceará 2009/1 Q30 (pág. 36), Q34 (pág. 37). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Termobahia 2012/1 Q25 (pág. 26), Q26 (pág. 27), Q29 (pág. 33), Q30 (pág. 28), Q34 (pág. 29), Q37 (pág. 34), Q38 (pág. 24), Q39 (pág. 31), Q43 (pág. 32), Q47 (pág. 34), Q50 (pág. 35). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras Biocombustível JUN/2010 Q28 (pág. 25). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - 2008/1 Q36 (pág. 21), Q38 (pág. 23). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - JANEIRO/2010 Q30 (pág. 19), Q36 (pág. 22). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora - ABRIL/2010 Q36 (pág. 18), Q40 (pág. 20). Prova: Técnico(a) de Operação Júnior - BR Distribuidora 2011/1 Q28 (pág. 17). Número total de questões resolvidas nesta apostila: 73
Termodinâmica www.exatas.com.br 7 Questão 5 (Prova Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2014/2) Um cilindro com paredes diatérmicas é munido de um êmbolo de massa desprezível que pode movimentar-se sem atrito. Tal cilindro fica preso ao teto de um laboratório e encerra 40,0 mol de gás ideal em seu interior (Figura 1). A temperatura e a pressão iniciais do gás são, respectivamente, 300 K e 1,00 x 10 5 N.m 2, e a área do êmbolo em contato com o gás é de 2,00 x 10 3 m 2. Em determinado momento, uma massa de 5,00 kg é pendurada ao êmbolo (Figura 2). Após um tempo, o gás entra em equilíbrio térmico com a vizinhança, a 300 K. Gás Ideal Figura 1 Gás Ideal 5,00 kg Figura 2 Qual é, aproximadamente, em m 3, o novo volume ocupado pelo gás mostrado na Figura 2? (A) 0,75 (B) 1,00 (C) 1,33 (D) 1,50 (E) 6,00 Resolução:T1-20-Q50 Sendo: Dados Constante dos gases ideais = 8,30 J. mol 1. K 1 Aceleração da gravidade = 10 m. s 2 P 0 = pressão do gás em seu estado inicial (pressão atmosférica) = 10 5 P a; P = pressão do gás em seu estado final; V = volume do gás em seu estado final; n = número de mols de gás no sistema = 40 mols; R = constante universal dos gases = 8,30 J/(mol.K) T = temperatura do estado final do gás = 300 K; Como ocorre um aumento do volume do gás e a temperatura da transformação é constante, a pressão final do gás é igual à pressão inicial menos a variação
Termodinâmica www.exatas.com.br 8 de pressão P do estado inicial para o estado final do gás que ocorre pela ação da força peso da massa de 5 kg sobre a área do êmbolo. Dessa forma: Substituindo P : Onde: P = P 0 P P = mg A P = P 0 mg A m = massa do corpo pendurado no êmbolo = 5 kg; g = aceleração da gravidade = 10 m/s 2 ; A = área do êmbolo = 0, 002 m 2 ; Substituindo P 0, m, g e A: P = 10 5 5 10 0, 002 P = 0, 75 10 5 P a Pela lei dos gases ideais, para o estado final: P V = nrt Substituindo P, n, R e T na equação acima: 0, 75 10 5 V = 40 8, 3 300 V = 99600 0, 75 10 1, 33 5 m3 Alternativa (D)
Termodinâmica www.exatas.com.br 41 Questão 38 44 (Técnico(a) de Operação Júnior - Petrobras 2012/1) Uma máquina térmica opera com rendimento de 35%. A quantidade de calor que a máquina recebe da fonte de calor quente é 1.000 J. Qual é a quantidade de calor, em J, que a máquina cede à fonte de calor fria? (A) 650 (B) 538 (C) 350 (D) 286 (E) 186 Resolução: O rendimento de uma máquina térmica é definido como a razão entre o trabalho gerado por esta e o calor absorvido na fonte quente. η = W Q q Substituindo os valores fornecidos no enunciado, podemos calcular o trabalho gerado pela máquina. 0, 35 = W 1.000 W = 350 J O trabalho gerado é dado também pela diferença entre o calor absorvido na fonte quente e o calor entregue à fonte fria. W = Q q Q f 350 = 1.000 Q f Q f = 1.000 350 Q f = 650 J Alternativa (A)