6979655-58Termodinamica

11
EDUCACIONAL 01. (UEL-PR) A pressão de um gás perfeito, mantido num recipiente de volume constante a 27 o C, é P. Se a temperatura for elevada a 127 o C, a pressão será: a) 27 127 . P b) 3 4 .P c) P d) 4 3 .P e) 127 27 . P Física FISEXT1103-R Termodinâmica 1 02. (MACK/2002) Um gás, contido em um recipiente dotado de um êmbolo que pode se mover, sofre uma transformação. Nessa transformação fornecemos 800 cal ao gás e ele realiza o trabalho de 209 J. Sendo 1 cal = 4,18 J, o aumento da energia interna desse gás foi de: a) 209 J b) 3135 J c) 3344 J d) 3553 J e) 3762 J (FEI/2001) Enunciado para as questões 03 e 04. 4 moles de um gás perfeito inicialmente no estado A sofrem uma transformação isotérmica até um estado B, conforme gráfico ao lado. Dado: R = 0,08 atm . L / mol . K 03. Qual é a pressão (em atm) no estado B? a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 04. Qual é a temperatura (em °C) da transformação A B? a) 180 b) 150 c) 0 d) – 123 e) – 143 P (atm) A B 6 8 12 V (L) Resolução: 1 2 1 2 P P T T = 2 P P 300 400 = 2 4P P = 3 Alternativa D Resolução: Q = 800 cal = 800 . 4,18 = 3344 J Q = U + τ 3344 = U + 209 U = 3135 J Alternativa B Resolução: P 1 V 1 = P 2 V 2 6 . 8 = P 2 . 12 48 = P 2 . 12 P 2 = 4 atm Alternativa B Resolução: PV = mRT 6 . 8 = 4 . 0,08 . T 48 = 0,32 T T = 150 K T (°C) = 150 – 273 = – 123 °C Alternativa D

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termod

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EDUCACIONAL

01. (UEL-PR) A pressão de um gás perfeito, mantido numrecipiente de volume constante a 27oC, é P. Se a temperaturafor elevada a 127oC, a pressão será:

a)27

127. P b)

3

4. P c) P

d)4

3. P e)

127

27. P

Física

FISEXT1103-R

Termodinâmica

1

02. (MACK/2002) Um gás, contido em um recipiente dotadode um êmbolo que pode se mover, sofre uma transformação.Nessa transformação fornecemos 800 cal ao gás e ele realizao trabalho de 209 J. Sendo 1 cal = 4,18 J, o aumento daenergia interna desse gás foi de:

a) 209 J b) 3135 J c) 3344 Jd) 3553 J e) 3762 J

(FEI/2001) Enunciado para asquestões 03 e 04.

4 moles de um gás perfeitoinicialmente no estado Asofrem uma transformaçãoisotérmica até um estado B,conforme gráfico ao lado.Dado: R = 0,08 atm . L / mol . K

03. Qual é a pressão (em atm) no estado B?

a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1

04. Qual é a temperatura (em °C) da transformação A → B?

a) 180 b) 150 c) 0 d) – 123 e) – 143

P (atm)

A

B

6

8 12 V (L)

Resolução:

1 2

1 2

P P

T T=

2P P

300 400= ⇒ 2

4PP =

3

Alternativa D

Resolução:

Q = 800 cal = 800 . 4,18 = 3344 J

Q = ∆U + τ3344 = ∆U + 209

∆U = 3135 J

Alternativa B

Resolução:

P1V1 = P2V2 ⇒ 6 . 8 = P2 . 12 ⇒ 48 = P2 . 12

P2 = 4 atm

Alternativa B

Resolução:

PV = mRT ⇒ 6 . 8 = 4 . 0,08 . T ⇒

⇒ 48 = 0,32 T ⇒ T = 150 K

T (°C) = 150 – 273 = – 123 °C

Alternativa D

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EDUCACIONAL2 FÍSICA TERMODINÂMICA

FISEXT1103-R

05. (FUVEST) Um mol de um gás ideal sofre uma transformaçãoisotérmica reversível A → B, mostrada na figura.

constante dos gases ideais:R = 0,082 atm . L/mol . K.

a) Determine o volume VB.b) Sabendo que o gás efetuou um trabalho igual a 5,7 J,

qual a quantidade de calor que ele recebeu?

p (atm)

A2

1 B

1 VB

06. (FEI) Uma amostra de um gás perfeito é levada do estado Aao estado C, segundo a transformação ABC, conformeindica o diagrama. O trabalho realizado pelo gás durantea transformação é:

a) 3 x 104 J

b) 4,5 x 104 J

c) 7,5 x 104 J

d) 10,5 x 104 J

e) 12 x 104 J

07. (ITA) Um recipiente de volume ajustável contém n molsde um gás ideal. Inicialmente o gás está no estado A,ocupando o volume V à pressão p. Em seguida, o gás ésubmetido à transformação indicada na figura. Calcular ocalor absorvido pelo gás na transformação cíclica ABCA.

a) Q = 0

b) Q = npV/2

c) Q = – npV/2

d) Q = pV/2

e) Q = – pV/2

C

B

2VV

Ap

p

V

2p

Resolução:

τ Ν = área = (0,5 – 0,2) . 1 x 105 = 0,3 x 105 = 3 x 104 J

Alternativa A

Resolução:

a) PAVA = PBVB

2 . 1 = 1 . VB ⇒ VB = 2L

b) isotérmica → ∆µ = 0 ⇒ Q = τ

∴∴∴∴∴ Q = 5,7 J

0,50,20

1A

C

V (m3)

B

4

p . 105 N/m2

Resolução:

∆µ = 0 ⇒ Q = τ Ν= área

Q = (2V V) . (2p p)

2

− − − = pV2

Alternativa E

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EDUCACIONAL3TERMODINÂMICA FÍSICA

FISEXT1103-R

08. (FEI/2002) Um gás perfeito sofre as transformaçõesconforme o gráfico. O trabalho realizado pelo gás no cicloABC é:

a) WC = 1,2 . 107 J

b) WC = – 8 . 106 J

c) WC = 10 . 106 Jd) WC = – 10 . 107 J

e) WC = 8 . 106 J

1 . 106

2 . 105

P (N/m2)

V (m3)C

A

B

20 40

09. (MACK) Certa massa de gás ideal sofre umatransformação na qual sua energia interna não varia. Essatransformação é:

a) isotérmica b) isobáricac) isométrica d) adiabáticae) inexistente

10. (F.M.ABC) O Ciclo de Carnot compreende:

a) duas transformações isotérmicas e duas isométricasb) duas transformações isobáricas e duas isométricasc) duas transformações adiabáticas e duas isobáricasd) duas transformações isotérmicas e duas adiabáticase) duas transformações isotérmicas e duas isobáricas

11. (EMC-RJ) O rendimento de uma certa máquina térmica deCarnot é de 25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27oC.Calcule a temperatura da fonte quente.

12. (UNESP) A Primeira Lei da Termodinâmica diz a respeito à:

a) dilatação térmicab) conservação da massac) conservação da quantidade de movimentod) conservação da energiae) irreversibilidade do tempo

13. (FATEC) Haverá trabalho realizado sempre que uma massagasosa:

a) sofrer variação em sua pressãob) sofrer variação em seu volumec) sofrer variação em sua temperaturad) receber calor de fonte externae) nda

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

η = 1 – F

Q

T

T⇒ 0,25 = 1 –

Q

300

T⇒ TQ = 400 K = 127 ºC

Resolução:

A primeira Lei da Termodinâmica é um balanço energético.

Alternativa D

Resolução:

τ = P . ∆V

Alternativa B

Resolução:

τ =N A

τ = 6 520 (10 2 10 )

2−. .

τ = 520 8 10

2. .

= 8 . 106 J

Alternativa E

Resolução:

Pela teoria → Alternativa A

106

2 . 105

P (N/m2)

V (m3)

A

20 40

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EDUCACIONAL4 FÍSICA TERMODINÂMICA

FISEXT1103-R

14. (U.Uberaba-MG) Um gás está submetido a uma pressãoconstante dentro de um recipiente de volume variável.Provocando-se uma expansão isobárica desse gás, o seuvolume varia como mostra a figura. Ao passar do estadoX para o estado Y, o gás realiza um trabalho que, em joules,é igual a:

a) 1,6b) 1,4c) 1,2d) 1,0e) 0,8

X4

Y

0 0,2 0,5

V (m3)

p (N/m2)

15. (UR-RN) Um sistema termodinâmico realiza um trabalhode 30 kcal quando recebe 20 kcal de calor. Nesse processo,a variação de energia interna desse sistema (em kcal) é:

a) – 10b) zeroc) 10d) 20e) 35

16. (FUVEST) Um mol de um gás ideal dobra o seu volumenum processo de aquecimento isobárico. Calcule:

R = 8,3 J/mol.K

a) o trabalho mecânico realizado pelo gásb) a variação da energia interna do gás nesse processo

p (N/m2)

5 . 106

0 5 . 10–3 10–2

V (m3)

17. (MACK/2001) Num recipiente hermeticamente fechado, quenão sofre dilatação térmica e provido de uma válvula,encontra-se a massa de 200 g de um gás ideal, sob pressãode 2,0 atm e temperatura 27 °C. Numa determinadaexperiência, foi necessário que uma massa de 50 g dessegás fosse liberada para o ambiente. Devido a isso, a pressãodo gás remanescente passou a ser 1,4 atm. A temperaturada massa final de gás (em °C), no recipiente, passou a ser:

a) 7 b) 27 c) 280 d) 567 e) 840

Resolução:

τ Ν= área = (0,5 – 0,2) . 4 = 1,2 J

Alternativa C

Resolução:

∆µ = Q – τ = 20 – 30 = – 10 kcal

Alternativa A

Resolução:

a) τ Ν= área = (10–2 – 5 x 10–3) . 5 x 106 = 2,5 x 104 J

b) pV = nRT ⇒ T = pV

nR

T1 = 6 35 10 . 5 10

1 . 8,3

−x x

≅ 3012 K

T2 = 6 25 10 . 10

1 . 8,3

−x≅ 6024 K

∆µ = 3/2 n R ∆T = 3/2 . 1 . 8,3 (T2 – T1) = 3,75 x 104 J

Resolução:

PV = nRT ⇒ PV = mM

RT ⇒ PVmT

= RM

1 1 2 2

1 1 2 2

P V P V

m T m T= ⇒ V1 = V2

2

2 1,4200 (27 273) 150 (T )

=+.

2

2 1,4200 300 150T

=.

T2 = 280 K = 7 °C

Alternativa A

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EDUCACIONAL5TERMODINÂMICA FÍSICA

FISEXT1103-R

18. (FUVEST/2003) O gasômetro G, utilizado para oarmazenamento de ar, é um recipiente cilíndrico, metálico,com paredes laterais de pequena espessura. G é fechadona sua parte superior e aberto na inferior, que permaneceimersa em água e pode se mover na direção vertical. Gcontém ar, inicialmente à temperatura de 300 K e o nível daágua no seu interior se encontra 2,0 m abaixo do nívelexterno da água. Nessas condições, a tampa de G está9,0 m acima do nível externo da água, como mostra a figuraabaixo. Aquecendo-se o gás, o sistema se estabiliza numanova altura de equilíbrio, com a tampa superior a uma alturaH, em relação ao nível externo da água, e com a temperaturado gás a 360 K. Supondo que o ar se comporte como umgás ideal, a nova altura H será, aproximadamente, igual a:

a) 8,8 mb) 9,0 mc) 10,8 md) 11,2 me) 13,2 m

água

2,0 m

gar

300 K

Gar ambiente

H0 = 9,0 m

Resolução:

Como o sistema está em equilíbrio, Empuxo = Peso em ambas assituações. Como E = p . V . g, o desnível L = 2m permanececonstante. Logo, a pressão inicial (para 300K) é igual à pressão final(360K).

Pela Lei Geral dos Gases:

0 0 1 1

0 1

P V P V

T T= ⇒

0

A L A L'T T

=. .

11 L'300 360

= ⇒ L’ = 13,2 m

Como o enunciado solicita em relação ao nível da água, temos:

H = L’ – 2H = 13,2 – 2 = 11,2 m

Alternativa D

19. (MACK/2001) Numa manhã fria, com a temperaturaambiente a 12 °C, calibram-se cada um dos pneus de umautomóvel, com a pressão de 30 �b/pol2. Se, durante o dia,a temperatura se elevar para 27 °C, admitindo que o volumedos pneus permaneça constante, para mantermos a pressãoem 30 �b/pol2 deveremos:

a) esvaziar os pneus, reduzindo a massa de ar interna em5% do valor inicial.

b) esvaziar os pneus, reduzindo a massa de ar interna em44% do valor inicial.

c) esvaziar os pneus, reduzindo a massa de ar interna em56% do valor inicial.

d) encher os pneus, aumentando a massa de ar interna em5% do valor inicial.

e) encher os pneus, aumentando a massa de ar interna em56% do valor inicial.

20. (MACK/2000) Dispõe-se de 176 g de dióxido de carbono(massa de um mol = 44 g) num recipiente a 0 °C, sobpressão de 1,64 atm. Para um ajuste de pressão,proporciona-se ao gás (considerado ideal) umacompressão isocórica até 100 °C e, em seguida, umaexpansão isotérmica até atingir o volume de 74,6 litros.Nesse instante, a pressão do gás (em atm) será:

Dado: R = 0,082 atm . litro / mol . kelvin

a) 2,24 b) 2,00 c) 1,64 d) 0,82 e) 0,50

Resolução:

M = 17644 = 4 mols

PV = nRT ⇒ 1,64 V = 4 . 0,082 . 273 ⇒ V = 54,6 L

Processo Isocórico

1 2

1 2

P P

T T= ⇒ 2P1,64

273 373= ⇒ P2 = 2,24 atm ⇒ V1 = V2 = 54,6 L

Processo IsotérmicoP2V2 = P3V3 ⇒ 2,24 . 54,6 = P3 . 74,6 ⇒ P3 = 1,64 atm

Alternativa C

Resolução:

P.V = n . R . T ⇒ P.V = m

R TM

. .

P V Mm T

R. .

.= constante

Mi . T. = mf . Tf ⇒ Mi . 285 = mf = 300

mf = 0,95 mi ⇒ mf = 95% mi

Alternativa A

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EDUCACIONAL6 FÍSICA TERMODINÂMICA

FISEXT1103-R

21. (FUVEST/2001) Um bujão de gás de cozinha contém 13 kgde gás liquefeito, a alta pressão. Um mol desse gás temmassa de, aproximadamente, 52 g. Se todo o conteúdo dobujão fosse utilizado para encher um balão, à pressãoatmosférica e à temperatura de 300 K, o volume final dobalão seria aproximadamente de:

a) 13 m3

b) 6,2 m3

c) 3,1 m3

d) 0,98 m3

e) 0,27 m3

R = 8,3 J / (mol . K) ouR = 0,082 atm . L / (mol . K)Patmosférica = 1 atm

≈ 1 x 105 Pa(1Pa = 1 N/m2)

1 m3 = 1000 L

Resolução:

Pela equação de Clapeyron, temos: PV = n . R . T

Mas n = m

M ∴ V = m R T

P M

. .

. = 13 10 8 3 3003x

x

. , .

1 105 . 52 ≈ 6,2m3

Alternativa B

22. (FEI) Numa transformação de um gás perfeito, os estadosfinal e inicial acusaram a mesma energia interna. Certamente:

a) a transformação foi cíclicab) a transformação foi isométricac) não houve troca de calor entre o gás e o ambiented) são iguais as temperaturas dos estados inicial e finale) não houve troca de trabalho entre o gás e o ambiente

23. (FUVEST) A figura representa um cilindro com êmbolomóvel, de massa 200 kg e área A = 100 cm2, que contéminicialmente 2,4 litros de um gás ideal à temperatura de27oC. Aquece-se o sistema até a temperatura estabilizar-seem 127oC. A pressão atmosférica é igual a 105 N/m2.

Adotar g = 10m/s2

a) Qual o volume final do gás?b) Qual o trabalho mecânico realizado?

24. (UNICAMP) O volume de 1 mol de gás ideal varialinearmente em função da temperatura, conforme o gráficoabaixo.

V0 = 15 L,

T0 = 300 K

R (constante dos gases) = 8,3 J mol K

Calcule o trabalho realizado pelo gás ao passar do estadoA para o estado B.

T (K)T0 2T0

V0

V (L)

B

A

2V0

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

a) 1 22

1 2

V V 2,4 . 400V

T T 300= ⇒ = = 3,2 L

b) τ = p . ∆V =

= 54

200010

100 10−

+ x

(3,2 x 10–3 – 2,4 x 10–3) = 240 J

Resolução:

p = 3nRT 1 . 8,3 . 300

V 15 10−=x

= 166.000 Pa

τ = p . ∆V = 166.000 (2V0 – V0) = 2490 J

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EDUCACIONAL7TERMODINÂMICA FÍSICA

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25. (UNESP) Dois gases ideais, denominados G1 e G2,

ocupam volumes idênticos. Porém p1 = 2p2 e T2 = 3

5 T1

(p e T são, respectivamente, pressão e temperaturaabsoluta). Se o número de mols de G1 é 12, qual será onúmero de mols de G2?

a) 10b) 6c) 14,4d) 7,2e) 12

26. (UFF-RJ) Uma certa quantidade de gás perfeito evolui deum estado I para um estado II e deste para um estado III,de acordo com o diagrama pressão x volume representado.Sabendo que a temperatura no estado I é de 57ºC, podemosafirmar que a temperatura no estado III é de:

a) 95 K

b) 120 K

c) 250 Kd) 330 K

e) 550 K

p (atm)

II III

2 4 6 8 10 12

V (L)

4

3

2

1

I

27. (UF-RN) A temperatura de uma certa quantidade de gásideal, à pressão de 1,0 atm, cai de 400 K para 320 K. Se ovolume permaneceu constante, a nova pressão (atm) é de:

a) 0,8b) 0,9c) 1,0d) 1,2e) 1,5

28. (CESESP-PE) O diagrama p . V da figura ilustra a variaçãoda pressão com o volume, durante uma transformaçãoquase-estática e isotérmica de um gás ideal entre o estadoinicial I e estado final F. Das alternativas a seguir:

I. É nula a variação de energia interna do gás nesseprocesso.

II. O trabalho realizado pelo gás é numericamente igualà área abaixo da curva IF.

III. O calor absorvido pelo gás é numericamente igual àárea abaixo do gráfico IF.

Pode-se afirmar que:

a) apenas I é corretab) apenas II e III são corretasc) apenas I e II são corretasd) todas são corretase) nenhuma é correta

p (atm)

I2,46

1,23

0 10 20

FIsoterma

V (L)

Resolução:

n1 = 1

1

p V

R . T= 12

n2 = 2 1 1

2 1 1

p V p 2 . V 5p V

R . T R . 3 5 T 6RT= =

2 12

1

n 5 5n 5 .12n

n 6 6 6= ⇒ = = = 10 mols

Alternativa A

Resolução:

1 1 3 3

1 3 3

p V p V 3 . 2 1 .10

T T 330 T= ⇒ = ⇒ T3 = 550 K

Alternativa E

Resolução:

1 2 2

1 2

p p 1 p

T T 400 320= ⇒ = ⇒ P2 = 0,8 atm

Alternativa A

Resolução:

I. correta → ∆T = 0

II. correta

III. correta → Se ∆µ = 0 ⇒ Q = τAlternativa D

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EDUCACIONAL8 FÍSICA TERMODINÂMICA

FISEXT1103-R

29. (FGV) Pode-se afirmar que máquina térmica é toda máquinacapaz de transformar calor em trabalho. Qual dosdispositivos pode ser considerado uma máquina térmica?

a) Motor a gasolinab) Motor elétricoc) Chuveiro elétricod) Alavancae) Sarilho

30. (UF-PA) A importância do Ciclo de Carnot reside no fato de:

a) ser o ciclo do refrigeradorb) ser o ciclo do motor de explosãoc) ter rendimento de 100% ou próximod) determinar o máximo rendimento de uma máquina

térmica, entre duas temperaturas dadas.e) ser o ciclo dos motores diesel

31. (UNISA) Certa máquina ideal funciona realizando o ciclode Carnot. Em cada ciclo o trabalho útil fornecido pelamáquina é 1 500 joules. Sendo as temperaturas das fontestérmicas 227oC e 127oC, o rendimento da referida máquina(em %) é de:

a) 44b) 56

c) 80

d) 10e) 20

32. (PUC) O bico de uma seringa de injeção é completamentevedado, de modo a encerrar 1,0 cm3 de ar no interior damesma, nas condições ambientais de temperatura e pressão.A seguir, puxa-se lentamente para fora o êmbolo (ver figura).O gráfico representa a variação da pressão p do ar emfunção do seu volume V. Sendo isotérmica a transformação,e desprezando os atritos pergunta-se:

a) Qual a pressão do gás no estado B?b) Aproximando a curva AB por uma reta, calcule o trabalho

realizado sobre o gás no processo.

P (104 N/m2)

A1,0

PB

0

B

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

V (cm3)

– 5,0– 4,0– 3,0– 2,0– 1,0

(cm3)

33. (UF-MG) Uma dada massa de um gás perfeito recebe 120 Jde calor e sofre uma transformação isobárica, sob a pressãode 40 N/m2, conforme gráfico.

Determine a variação da energia interna do gás, emjoules, ao evoluir do estado inicial A até o estado final B.

600 900

T (K)

A

BV (m3)

6

5

Resolução:

Pela teoria → Alternativa A

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

η = 1 – F

Q

T 4001

T 500= − = 0,20 = 20%

Alternativa E

Resolução:

a) pAVA = pBVB ⇒ pB = 41 10 .1

4

x= 2500 N/m2

b) τ Ν= área = ( ) ( )4 6 61 10 2500 . 4 10 1 10

2

− −+ −x x x= 1,9 x 10–2 J

Resolução:

Q = 120 J

τ = p . ∆V = 40 . 1 = 40 J

∴ ∆ µ = Q – τ = 120 – 40 = 80 J

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EDUCACIONAL9TERMODINÂMICA FÍSICA

FISEXT1103-R

34. (PUC-RJ) Uma máquina de Carnot é operada entre duasfontes, cujas temperaturas são, respectivamente, 100oC e0oC. Admitindo-se que a máquina receba da fonte quenteuma quantidade de calor igual a 1000 cal por ciclo, pede-se:

1 cal = 4,2; ∆U ciclo = 0

a) o rendimento térmico da máquinab) o trabalho realizado pela máquina em cada ciclo

(expresso em J)c) a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria

35. (CESESP-PE) Calcule aproximadamente o rendimentomáximo teórico de uma máquina a vapor cujo fluido entra a400ºC e abandona o cilindro a 105ºC.

36. (FEI) Assinale a alternativa com afirmações corretasrelativas a um gás perfeito:

I. A energia interna de uma dada massa de gás ideal éfunção exclusiva de sua temperatura.

II. Numa expansão isobárica a quantidade de calorrecebida é menor que o trabalho realizado

III. Numa transformação isocórica a variação da energiainterna do gás é igual à quantidade de calor trocadacom o meio exterior.

a) I e IIb) II e IIIc) I e IIId) todase) nenhuma

37. (PUC-RS) O gráfico p x V representa as transformaçõesexperimentadas por um gás ideal. Calcular o trabalhomecânico realizado pelo gás durante a expansão de A até C.

p (N/m2)

30

A10

0 1,0 3,0

CB

V (m3)

Resolução:

a) η = 1 – F

Q

T 2731

T 373= − = 0,27 = 27%

b) ∆µ = 0 ⇒ Q = τ = 1000 cal . 0,27 = 270 cal = 1134 J

c) 1000 cal – 270 cal = 730 cal

Resolução:

η = 1 – F

Q

T 3781

T 673= − = 0,44 = 44%

Resolução:

I. correta

II. errada → ∆V > 0 ⇒ Q > τIII. correta → Não há variação de volume ⇒ τ = 0

Alternativa C

Resolução:

τ N= área =

( )3 2 . 20

2

++ 10 . 3 = 80 J

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EDUCACIONAL10 FÍSICA TERMODINÂMICA

FISEXT1103-R

39. (FATEC) Um sistema constituído de um gás perfeito passado estado 1 para o estado 2, conforme o esquema. Se

medirmos: Q (o calor fornecido), τ (o trabalho realizado) e

∆U (a variação de energia interna), tem-se que: Q = τ + ∆U.

Então, quando o sistema passar do estado 1 para o estado2, pelos processos A, B e C, podemos dizer que:

a) o trabalho realizado pelo sistema será o mesmo para ostrês processos

b) o calor fornecido ao sistema será igual nos três processosc) a variação de energia interna será a mesma nos três

processosd) no processo A o calor fornecido será menor que nos

processos B e Ce) nenhuma das afirmações anteriores

38. O diagrama caracteriza uma transformação 1 → 2 na qual:

a) não ocorre variação na energia interna do sistemab) o sistema não troca calor com o exteriorc) o sistema não realiza trabalho ao passar de (1) para (2)d) o calor posto em jogo é transformado integralmente em

trabalhoe) o sistema recebe calor, que é parcialmente transformado

em trabalho

T2

2

T1 V

1

p

T2 = 500 K

2A

B

C

T1 = 300 K

1

p (pressão)

V (Volume)

40. (ITA) Uma molécula-grama de gás ideal sofre uma série detransformações e passa sucessivamente pelos estadosA→B→C→D, conforme o diagrama pV abaixo, ondeTA = 300 K. Pode-se afirmar que a temperatura em cadaestado, o trabalho líquido realizado no ciclo e variação daenergia interna no ciclo são respectivamente:

TA(K) TB(K) TC(K) TD(K) ∆τ(atm . L) ∆U(J)

a) 300 900 450 150 20,0 0b) 300 900 450 150 20,0 40c) 300 450 900 150 20,0 0d) 300 900 450 150 60,0 40e) nda

41. (PUC) O rendimento de uma máquina térmica:

a) depende apenas da temperatura da fonte quenteb) é tanto maior quanto maior a diferença de temperaturas

das fontes quente e friac) depende apenas da temperatura da fonte friad) não depende das temperaturas das fontes e sim das

transformações envolvidase) nunca pode ultrapassar 30%

Resolução:

A variação de energia interna depende apenas da variação detemperatura.

Alternativa C

Resolução:

É uma transformação isobárica.

Alternativa E

p (atm)

2,0

1,0

A B

D C

10,0 30,0 V (L)

Resolução:

A A B B C C D D

A B C D

p V p V p V p V

T T T T= = =

B C D

2 .10 2 . 30 1 . 30 1 .10

300 T T T= = = ⇒

TB = 900 K

TC = 450 K

TD = 150 K

∆τ N= área = 20 . 1 = 20 atm . L

ciclo → ∆U = 0

Alternativa A

Resolução:

Pela teoria → Alternativa B n = 1 – F

Q

T

T

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42. (FMU) Uma máquina térmica recebe da fonte quente100 cal e transfere para a fonte fria 70 cal. O rendimento(em %) dessa máquina será:

a) 15b) 20c) 30d) 40e) 50

43. (Santa Casa) Uma máquina térmica executa um ciclo entreas temperaturas 500 K (fonte quente) e 400 K (fonte fria).O máximo rendimento (em %) que essa máquina poderá terserá:

a) 10b) 20c) 25d) 30e) 80

Resolução:

η = 100 70 30

100 100

− = = 30%

Alternativa C

Resolução:

η = 1 – F

Q

T 4001

T 500= − = 0,20 = 20%

Alternativa B