1ª Lista de Exercícios – 2º Ano do Ensino Médio – 3º Bimestre – Escola Espaço Livre

1) (UDESC) Em um dia muito frio, quando os termômetros marcam –10ºC, um motorista

enche os pneus de seu carro até uma pressão manométrica de 200 kPa. Quando o

carro chega ao destino, a pressão manométrica dos pneus aumenta para 260 kPa.

Supondo que os pneus se expandiram de modo que o volume do ar contido neles tenha

aumentado 10%, e que o ar possa ser tratado como um gás ideal, a alternativa que

apresenta o valor da temperatura final dos pneus é:

a) 103 ºC

b) 74 ºC

c) 45 ºC

d) 16 ºC

e) 112 ºC

Gab: B

2) (UFTM) Considere os processos termodinâmicos isobárico, isotérmico, isocórico e

adiabático em um gás ideal. É correto afirmar que, nos processos

a) isotérmicos, a densidade do gás permanece constante.

b) isocóricos, a pressão diminui e a temperatura aumenta.

c) adiabáticos, ocorrem trocas de calor com o meio exterior.

d) isobáricos, a razão entre volume e temperatura é constante.

e) isobáricos, a pressão é proporcional ao volume.

Gab: D

3) (UNESP) Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação solventes e

propelentes inflamáveis. Por essa razão, as embalagens utilizadas para a

comercialização do produto fornecem no rótulo algumas instruções, tais como:

- Não expor a embalagem ao sol.

- Não usar próximo a chamas.

- Não descartar em incinerador.

(www.gettyimagens.pt)

Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 °C e 1 atm.

Quando a temperatura do sistema atingiu 621 °C, a lata explodiu. Considere que não

houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no

interior da lata era

a) 1,0 atm.

b) 2,5 atm.

c) 3,0 atm.

d) 24,8 atm.

e) 30,0 atm.

Gab: C

4) (UDESC) Uma dada massa gasosa, que está limitada em um cilindro por um êmbolo

móvel, sofre as transformações representadas pelos seguintes gráficos:

I.

II.

III.

Assinale a alternativa que contém a correta classificação das três transformações

apresentadas acima.

a) I. isovolumétrica / II. isobárica / III. isotérmica.

b) I. isotérmica / II. isobárica / III. isovolumétrica.

c) I. isobárica / II. isovolumétrica / III. isotérmica.

d) I. isovolumétrica / II. isotérmica / III. isobárica.

e) I. isobárica / II. isotérmica / III. isovolumétrica.

Gab: A

5) (UEFS BA) Referindo-se ao estado final de um gás ideal que foi expandido

adiabaticamente, é correto afirmar:

a) A temperatura do gás aumenta.

b) A temperatura do gás diminui.

c) A energia interna do gás aumenta.

d) A energia interna do gás se mantém constante.

e) A variação da energia interna do gás é igual à quantidade de calor trocado com o

meio exterior.

Gab: B

6) (FATEC SP) A pressão total sobre uma bolha de ar, no fundo de um lago, é de 3 atm.

Essa bolha sobe para a superfície do lago, cuja temperatura é de 27ºC, e tem seu

volume quadruplicado. Considerando a pressão atmosférica no local de 0,8 atm, a

temperatura no fundo do lago será de, aproximadamente, em ºC,

a) 2.

b) 4.

c) 8.

d) 12.

e) 20.

Gab: C

7) (UEFS BA)

A análise da figura, que representa sucessivas transformações realizadas por uma massa

gasosa, permite afirmar que as transformações I, II e III são, respectivamente,

a) isobárica – isocórica – isotérmica.

b) isobárica – isotérmica – isocórica.

c) isocórica – isobárica – isotérmica.

d) isotérmica – isobárica – isocórica.

e) adiabática – isobárica – isocórica.

Gab: C

8) (UDESC) Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico

representado no diagrama p x V da Figura 4.

O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é:

a) + 30 J

b) – 90 J

c) + 90 J

d) – 60 J

e) – 30 J

Gab: E

9) (UECE) Um gás ideal é submetido aos três processos termodinâmicos descritos no

gráfico abaixo.

O processo 1 tem estado inicial I e final II, o processo 2 tem estado inicial II e final III,

e o processo 3 tem estado inicial III e final IV.

A relação entre os trabalhos Wi (i = 1, 2, 3) nos processos 1, 2 e 3, respectivamente, é

melhor estimada por

a) W1 > W2 > W3.

b) W1 = W3 > W2.

c) W1 = W3 < W2.

d) W1 < W2 < W3.

Gab: A

10) (UFU MG) Certa quantidade de gás ideal ocupa inicialmente um volume V0, à pressão

p0 e temperatura T0. Esse gás se expande à temperatura constante e realiza trabalho

sobre o sistema, o qual é representado nos gráficos pela área sob a curva.

Assinale a alternativa que melhor representa a variação de energia.

a)

b)

c)

d)

Gab: C

11) (PUC RJ) Em um processo termodinâmico Γ, uma quantidade de n moles de um gás

ideal é aquecida por uma quantidade de calor Q = 1000 J e realiza trabalho igual a W.

Ao fim do processo termodinâmico Γ, o sistema retorna à temperatura inicial, ou seja, à

energia inicial. Calcule o trabalho realizado.

a) 1000n J.

b) 0 J.

c) 2000 J.

d) 1000 J.

e) 500 J.

Gab: D

12) (UNISC RS) Um reservatório térmico fornece 200 J de calor para um sistema, ao

mesmo tempo em que o sistema realiza um trabalho de 10 cal. Durante este processo,

não ocorrem outras trocas de energia do sistema com o meio exterior.A variação da

energia interna do sistema, medida em joules, é igual a (1 cal = 4,186 J)

a) 100 J.

b) 158,14 J.

c) 210 J.

d) 126,52 J.

e) 241,86 J.

Gab: B

13) (FEPECS DF) O diagrama PV abaixo mostra dois processos termodinâmicos realizados

por 1 mol de um gás ideal: um processo adiabático que conecta os estados A e B e um

processo isocórico que conecta os estados A e C. Os pontos B e C se encontram em

uma isoterma.

Sabendo-se que a variação de energia interna no processo isocórico foi de –40,0 J,

então o trabalho realizado pelo gás no processo adiabático foi de:

a) –40,0 J;

b) 40,0 J;

c) 20,0 J;

d) –20,0 J;

e) 80,0 J.

Gab: B

14) (UESPI) Um estudante encontra num livro a primeira lei da Termodinâmica escrita na

forma E = −(Q + W), onde E denota a variação da energia interna de um sistema

sob uma transformação termodinâmica. Se, numa transformação, o sistema absorve 6 J

de calor e realiza trabalho de 8 J, os valores de Q e W compatíveis com essa expressão

para E são, respectivamente,

a) Q = 6 J e W = 8 J

b) Q = 6 J e W = −8 J

c) Q = −6 J e W = 8 J

d) Q = −6 J e W = −8 J

e) Q = 0 e W = 0

Gab: C

15) (UNIFESP SP) Em um trocador de calor fechado por paredes diatérmicas, inicialmente

o gás monoatômico ideal é resfriado por um processo isocórico e depois tem seu

volume expandido por um processo isobárico, como mostra o diagrama pressão versus

volume.

a) Indique a variação da pressão e do volume no processo isocórico e no processo

isobárico e determine a relação entre a temperatura inicial, no estado termodinâmico

a, e final, no estado termodinâmico c, do gás monoatômico ideal.

b) Calcule a quantidade total de calor trocada em todo o processo termodinâmico abc.

Gab:

a) A partir das informações contidas no gráfico:

Comparando-se os estados termodinâmicos a e c, tem-se:

Procedendo às devidas substituições numéricas:

b) Como a energia interna do gás (U) é dada por nRT2

3U , e sendo Ta = Tc, conclui-se

que Ua = Uc.

16) (UFSM) Heron de Alexandria, em seu livro Pneumática, do século I a.C., descreve

máquinas que utilizavam a expansão térmica do ar para movimentar brinquedos, abrir

portas ou sugar água. Somente no século XIX, surge o conceito de gás ideal e de

temperatura absoluta. Numa máquina térmica, uma amostra de gás ideal realiza, em

um ciclo, as transformações indicadas no diagrama PV.

É possível, então, afirmar:

I. Na transformação de A para B, existe passagem de energia da vizinhança para a

amostra de gás por trabalho.

II. Na transformação de B para C, não existe troca de energia entre a vizinhança e a

amostra de gás por calor.

III. Na transformação de C para A, existe passagem de energia da vizinhança para a

amostra de gás por trabalho.

Está(ão) correta(s)

a) apenas I.

b) apenas II.

c) apenas III.

d) apenas I e II.

e) apenas II e III.

Gab: C

17) (UFU MG) Um botijão de cozinha contém gás sob alta pressão. Ao abrirmos esse

botijão, percebemos que o gás escapa rapidamente para a atmosfera. Como esse

processo é muito rápido, podemos considerá-lo como um processo adiabático.

Considerando que a primeira lei da termodinâmica é dada por U = Q – W, onde U é

a variação da energia interna do gás, Q é a energia transferida na forma de calor e W é o

trabalho realizado pelo gás, é correto afirmar que:

a) A pressão do gás aumentou e a temperatura diminuiu.

b) O trabalho realizado pelo gás foi positivo e a temperatura do gás não variou.

c) O trabalho realizado pelo gás foi positivo e a temperatura do gás diminuiu.

d) A pressão do gás aumentou e o trabalho realizado foi negativo.

Gab: C

18) (UNIMONTES MG) Um estudante enche rapidamente o pneu de sua bicicleta. O

processo pode ser considerado adiabático, ou seja, não há troca de calor entre o

sistema (ar dentro do pneu) e o meio externo. A respeito do trabalho, W, realizado no

processo e da variação da energia interna do sistema, U, é CORRETO afirmar que

a) W < 0 e U < 0.

b) W > 0 e U > 0.

c) W > 0 e U < 0.

d) W < 0 e U > 0.

Gab: D

TEXTO: 1 - Comum à questão: 19

Analise a figura a seguir.

19) (UEL PR) Com referência à figura, assinale a alternativa que apresenta, correta e

respectivamente, o valor da quantidade de calor Q para o caminho cda e o valor da

energia interna Ua – Uc.

a) Q = 25J e Ua – Uc = –28J

b) Q = 52J e Ua – Uc = 82J

c) Q = 57J e Ua – Uc = 15

d) Q = 45J e Ua – Uc = 15

e) Q = 52J e Ua – Uc = –28

Gab: E

TEXTO: 2 - Comum à questão: 20

Dados:

Aceleração da gravidade: 10 m/s2

Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3

Pressão atmosférica: 1,0x105 N/m2

Constante eletrostática: k0 = 1/40 = 9,0x109 N.m2/C2

20) (UFPE) O balão de vidro da figura contém um gás ideal à temperatura de 27 ºC. O

balão está conectado a um tubo em U contendo mercúrio, através de um capilar fino. A

outra extremidade do tubo em U está aberta para a atmosfera. Se a região onde está

localizado o balão é aquecida para uma temperatura de 129 ºC, determine o desnível

alcançado pelas colunas de mercúrio dado pela altura h. Despreze o volume do gás que

penetra no braço esquerdo do tubo em comparação com o volume do balão. Dê a sua

resposta em centímetros.

Gab: 25 cm