7/22/2019 Exerccios(especial) Termodinmica 01

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Exerccios de Fsica Termodinmica 01

Prof Jorge Dantas Jr.

1) Um gs perfeito sofre uma expanso isotrmica ao receber do ambiente 250 J de energia em

forma de calor. Qual o trabalho realizado pelo gs e qual sua variao de energia interna?

2) Um sistema gasoso ideal sofre uma transformao isobrica de presso igual a 5 104N/m

2.

Seu volume evolui de 3 L para 6 L. Determine o trabalho trocado com o meio externo.Dado: 1 L = 1 dm

3= 10

3m

3

3) Um sistema termodinmico, constitudo por um gs perfeito, troca 400 cal de calor com omeio externo. Determine a variao de energia interna do sistema, em cada um dos casos:

a) aquecimento isocrico;b) resfriamento isomtrico;c) expanso isotrmica.

4) Um sistema gasoso ideal troca (recebe ou cede) com o meio externo 150 cal em forma decalor. Determine, em joules, o trabalho trocado com o meio, em cada um dos casos:

a) expanso isotrmica;b) compresso isotrmica;c) aquecimento isomtrico.Dado: 1 cal = 4,18 J

5) Um gs perfeito passa do estado representado por A, no grficoao lado, para os estados representados por B e C:Determine o trabalho realizado pelo gs, em joules, nastransformaes:

a) A para B B; b) B para C; c) ABC.

6) (UFMS) Um cilindro, fechado por um mbolo, encerra o volumede 1,0 10

2m

3de um gs ideal presso de 2,0 10

5Pa. O sistema recebe de uma fonte

quente 5,0 103J de calor. O mbolo desloca-se de modo que o volume do gs seja duplicado

num processo isobrico. Ao final do processo, pode-se afirmar que:

(01) no houve qualquer variao da energia interna do sistema.(02) o calor fornecido pela fonte quente foi totalmente armazenado sob a forma de energia interna dosistema.(04) o trabalho realizado pelo sistema sobre o meio foi de 2,0 10 3J.(08) o aumento da energia interna do sistema foi de 3,0 10 3J.(16) o calor fornecido pela fonte quente foi totalmente transformado em trabalho realizado pelosistema sobre o meio.D como resposta a soma dos nmeros associados s afirmaes corretas.

7) (Unesp-SP) Um pisto com mbolo mvel contm 5 mol de um determinado gs, recebe 650J de calor. O gs sofre uma expanso isobrica na qual seu volume aumentou de 3,20 L, auma presso constante de 10

5N/m

2. Considerando que nessas condies o gs se comporta

como gs ideal e possui o calor molar a presso constante igual a CP = 13 cal/mol K,calcule:

a) a variao de energia interna do gs;b) a variao de temperatura do gs.

8) Um gs perfeito sofre a transformao ABC indicada no diagramapresso (p) X volume (V) a seguir:

Determine o trabalho do sistema nas transformaes:

a) A para B; b) B para C; c) ABC.

9) Um sistema termodinmico constitudo de certa massa de gs perfeito recebe calor de umafonte trmica, num total de 8 500 J. Em consequncia, o gs seexpande, sofrendo a transformao AB representada nodiagrama presso (p) X volume (V) a seguir:A respeito da transformao AB, responda:

a) Qual o trabalho do sistema? trabalho realizado ou recebido?Justifique.

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b) Qual a variao de energia interna? A energia interna aumentouou diminuiu? Justifique.

10) (PUC-MG) A transformao cclica representada no diagrama aseguir mostra o que ocorreu com uma massa de gs perfeito.

Qual o trabalho realizado por esse gs em cada ciclo? D a

resposta em joules.

11) (Fatec-SP) Um sistema termodinmico, constitudo de certamassa de gs perfeito, realiza a cada segundo 100 ciclosABCDA. O diagrama a seguir mostra a evoluo de um cicloABCDA.Qual a potncia desse sistema? D a resposta na unidade watt.

12) Um gs perfeito monoatmico sofre o conjunto detransformaes indicadas no esquema:

a) Sendo T a temperatura absoluta do gs em A, qual a sua temperatura em D?b) Sendo n o nmero de mols e R a constante universal dos gases perfeitos, qual avariao de energia interna do gs ao passar do estado A para o D?

c) Qual a razo entre os trabalhos do gs nas transformaes AB e CD?

13) (Mack-SP) Uma amostra de gs perfeito sofre uma transformao isobrica sob presso de 60N/m

2, como ilustra o diagrama. Admita que, na transformao, o

gs recebe uma quantidade de calor igual a 300 J.Qual foi a variao da energia interna do gs?

14) Uma amostra de 60 g de gs perfeito foi aquecidaisometricamente, tendo sua temperatura variado de 200 K para230 K. O calor especfico a volume constante desse gs igual a0,25 cal/g K e o calor especfico a presso constante 0,32 cal/gK. Determine:

a) o trabalho realizado por esse gs;b) a variao da energia interna desse gs.

15) Um mol de gs ideal monoatmico, de calor especfico molar a volume constante igual a 3,0cal/mol C, realiza um aquecimento isomtrico, sendo que sua temperatura eleva-se de 27 Cpara 50 C. Qual foi a variao de energia interna sofrida pelo gs?

16) Uma amostra de 5,0 mols de gs perfeito sofre a expanso isobrica representada nodiagrama presso X volume a seguir:Sabe-se que a variao de temperatura do gs foi de 250 C.Sendo o calor especfico molar a presso constante igual a 5,0cal/mol C, qual foi a variao da energia interna desse gs?Dado: 1 cal = 4 J; 1L = 10

3m

3.

Gabarito

01) 250 J; zero02) 150J03) a) 400 cal; b) 400 cal; c) Zero04) a) 627 J; b) 627 J; c) zero05) a) zero; b) 3 J; c) 3 J.06) 04 + 08 = 12

07) a) 330 J; b) 10 K ou 10 C08) a) 1 200 J; b) zero; c) 1 200 J09) a) Realizado, 2 200 J; b) Aumentou, 6300J10) 2,5 103J11) 20 W

12) a) TD=T; b) UAD= 0; c)

13) 180 J14) a) Zero; b) 450 cal15) 69 cal16) 3 750 cal