exercícios termodinâmica

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1) (ENADE-2014) A Termodinâmica é a área da Química que se dedica ao estudo das 
transformações de energia. O entendimento da primeira lei da Termodinâmica envolve a 
compreensão de algumas formas de energia, tais como o calor e o trabalho. A respeito da 
primeira lei da Termodinâmica, avalie as afirmações a seguir como verdadeiro ou falso. 
 
( ) A energia interna permanece constante independente de qual seja o sistema de estudo. 
( ) A variação da energia interna de um sistema fechado é igual à energia transferida como 
calor ou trabalho através das suas fronteiras. 
( ) Para processos adiabáticos, a variação da energia interna está associada ao trabalho 
realizado pelo sistema ou sobre o sistema. 
( ) Em um processo de expansão livre em que não há trocas de calor com a vizinhança, a 
energia interna do sistema diminui. 
 
2) Um cilindro de 8,2 L de capacidade contém 320 g de gás oxigênio a 27 ºC. Um estudante 
abre a válvula do cilindro deixando escapar o gás até que a pressão seja reduzida para 7,5 
atm. Supondo-se que a temperatura permaneça constante, a pressão inicial no cilindro e a 
massa de gás liberada, serão? 
 
3) O gráfico abaixo ilustra uma transformação 100 mols de gás ideal monoatômico recebem do 
meio exterior uma quantidade de calor 1800000 J. Dado R=8,32 J/mol.K. 
 
 
 Determine: 
a) o trabalho realizado pelo gás; 
b) a variação da energia interna do gás; 
c) a temperatura do gás no estado A em ºC. 
 
4) (ENADE-2014) 
 
 
5) Uma determinada massa gasosa sofre uma transformação isotérmica, conforme o diagrama, 
e recebe do meio externo, em forma de calor, 2000 J. Dada a constante universal dos gases R 
= 8,31 J/mol.K, determine respectivamente o volume final, a variação da energia interna e 
o trabalho realizado pelo gás e marque a alternativa correta. 
 
a) 0,04 m3, 200 J, 100 J 
b) 0,04 m3, 10 J, 5 J 
c) 0,04 m3, 0 J, 3200 J 
d) 0,04 m3, 0 J, 2000 J 
e) 0,04 m3, 200 J, 200 J 
6) Sobre um gás confinado em condições ideais podemos afirmar corretamente que: 
a) numa compressão isotérmica o gás cede calor para o ambiente. 
b) aquecendo o gás a volume constante sua energia interna permanece constante. 
c) numa expansão adiabática, a temperatura do gás aumenta. 
d) numa expansão isobárica, a temperatura do gás diminui. 
e) quando o gás sofre transformações num ciclo, o trabalho resultante que ele realiza é nulo. 
 
7) Um sistema termodinâmico ao passar de um estado inicial para um estado final, tem 200 J 
de trabalho realizado sobre ele, liberando 70 cal. Usando a 1- lei da termodinâmica e 
considerando que 1cal equivale a 4,19J, indique o valor, com os respectivos sinais, das 
seguintes grandezas: 
W = Q = ΔU = 
 
8) Num dado recipiente contendo um líquido, é imerso um cilindro contendo gás ideal, 
confinado por um êmbolo móvel, conforme as figuras adiante. 
 
O recipiente está sobre uma fonte térmica e a base do recipiente é diatérmica, permitindo 
trocas de calor entre a fonte e o recipiente. As demais paredes do recipiente são adiabáticas e 
as paredes do cilindro que contém o gás são diatérmicas. A fonte térmica fornece 2000 J para 
o sistema formado pelo líquido e o gás, conforme figura (I) acima. Devido ao calor fornecido 
pela fonte térmica, a temperatura do líquido aumenta de 3K, consumindo 1500 J. Por outro 
lado, o gás realiza uma expansão com um aumento de volume de 8 m¤, a uma pressão 
constante de 50 N/m£, como representado na figura (II) acima. 
 a) Calcule o trabalho realizado pelo gás. 
b) Calcule a variação da energia interna do gás. 
c) Nesse processo, o que acontece com a energia cinética das partículas que compõem o gás: 
aumenta, diminui ou não muda? Justifique a sua resposta. 
 
9) Um sistema termodinâmico, constituído por um gás ideal que pode expandir-se, contrair-se, 
produzir ou receber trabalho, receber ou fornecer calor, descreve um ciclo que pode ser 
representado por ABCDA ou ABEFA. 
 
 
10) Calcular o trabalho realizado pelo sistema em uma expansão isotérmica à 27ºC partindo-se 
de um estado inicial de pressão 1 atm e chegando a um estado final de pressão 0,2 atm, 
supondo que a expansão se dê: 
a) Monte o gráfico. 
b) Á uma etapa irreversível contra pressão externa igual a 0,2 atm? 
c) Calcule calor e energia interna.