TERMODINÂMICA I (FSA07) AVALIAÇÃO OBJETIVA FINAL

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Imagine que desejamos homenagear Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), famoso cientista francês que contribuiu para o entendimento da
termodinâmica com seus estudos sobre máquinas térmicas e que podemos então estabelecer aqui uma escala termométrica que leve o nome do pesquisador.
Supondo que nessa nova escala a água funde a 25 °Car e evapora a 170 °Car, estabeleça uma relação entre a escala Carnot (°Car) e as escalas Celsius (°C) e
Kelvin (K) e classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) T_Car=(145/100) T_C+25.
( ) T_Car=(100/145) T_C+25.
( ) T_Car=(100/145)(T_K+273,15)-25.
( ) T_Car=(145/100)(T_K -273,15)+25.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B F - V - F - V.
C V - F - F - V.
D V - F - V - F.
A primeira lei da termodinâmica trata dos processos de transferência de calor e realização de trabalho em um sistema composto por um fluido e como a
soma dessas duas quantidades é capaz de alterar a energia interna do sistema de partículas. Sobre a teoria que sustenta a primeira lei da termodinâmica,
analise as sentenças a seguir:
I- Quando um sistema composto por um gás, contido em um calorímetro com um êmbolo móvel, recebe uma certa quantidade de calor, este realiza trabalho
sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela diferença entre a energia advinda da fonte de calor e aquela alocada para a realização do
trabalho.
II- Quando um sistema composto por um gás, termicamente isolado em um calorímetro com um êmbolo móvel, recebe uma certa quantidade de calor, este
realiza trabalho sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela diferença entre a energia advinda da fonte de calor e aquela alocada para a
realização do trabalho.
III- Quando um sistema composto por um gás, contido em um calorímetro com um êmbolo fixo, recebe uma certa quantidade de calor, este não realiza
trabalho sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela energia advinda da fonte de calor.
IV- Quando um sistema composto por um gás, contido em um calorímetro com um êmbolo fixo, recebe uma certa quantidade de calor e realiza trabalho sobre
o êmbolo, porém nenhuma variação na energia interna do sistema é observada, podemos dizer que toda a energia advinda da fonte de calor foi realocada para
a realização do trabalho.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e IV estão corretas.
B Somente a sentença I está correta.
C As sentenças I e III estão corretas.
D As sentenças II, III e IV estão corretas.
Os processos adiabáticos em gases ideais delineiam um mecanismo delicado em que um sistema, formado por um gás termicamente isolado, evolui
entre diferentes pontos no diagrama PVT, mantendo sempre constante a relação (PV/T). Sobre os conceitos que sustentam a descrição dos processos
termodinâmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) Para a expansão adiabática, a relação matemática T_o/T=(V/V_0)^(1 - gamma) se mantém sempre.
( ) Para a expansão adiabática, a relação matemática T_o/T=(V/V_0)^(gamma - 1) se mantém sempre.
( ) Para a expansão adiabática, a relação matemática (T_o/T)^(gamma - 1)=V/V_0 se mantém sempre.
( ) Para a expansão adiabática, a relação matemática T_o/T=(V/V_0)^(gamma) se mantém sempre.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F - F.
B V - V - F - F.
C F - V - V - F.
D F - V - F - V.
A dilatação térmica nos sólidos e líquidos é um fenômeno termodinâmico que decorre da absorção de calor por uma determinada quantidade de matéria.
Sua quantificação depende não apenas da variação térmica a que são submetidos, mas também da massa do material envolvido e da sua eficiência ao
distribuir tal variação de temperatura ao longo das dimensões consideradas. Entretanto, essa não é uma descrição absolutamente intransigente e alguns
fluidos, por exemplo, podem apresentar comportamentos que destoam em determinados intervalos de temperatura. A água é um bom exemplo dessa
dissonância e apresenta um comportamento anômalo a baixas temperaturas. Sobre a dilatação anômala da água escolha, assinale a alternativa CORRETA:
A
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva
de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua
configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto
É
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4
de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos
invernos nas regiões de alta latitude.
B
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva
de densidade a 0 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua
configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto
de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos
invernos nas regiões de alta latitude.
C
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma aumento em seu volume, culminando em um máximo sua curva
de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua
configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto
de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos
invernos nas regiões de alta latitude.
D
De 0 ºC a 4 ºC, a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um mínimo sua curva
de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua
configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto
de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos
invernos nas regiões de alta latitude.
O estudo dos gases ideais sob condições controláveis nos proporciona conhecimento a respeito dos fenômenos termodinâmicos encontrados da natureza.
A detenção de tal conhecimento nos possibilita, por sua vez, desenvolver mecanismos e máquinas capazes de controlar e alterar o mundo à nossa volta. Sobre
os processos termodinâmicos, analise as sentenças a seguir:
I- A capacidade térmica a volume constante mede a quantidade de calor absorvida ou emitida, por mol, para alterar em uma unidade a temperatura de um gás.
II- A capacidade térmica a volume constante mede a quantidade de calor absorvida ou emitida, por unidade de massa, para alterar em uma unidade a
temperatura de um gás.
III- Em um gás mantido a volume constante, o calor absorvido será completamente convertido em variação de energia interna.
IV- Em um gás mantido a volume constante, o calor absorvido será completamente convertido em trabalho.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e III estão corretas.
C As sentenças I e IV estão corretas.
D As sentenças II e IV estão corretas.
Equilíbrio térmico é a condição em que um corpo encontra-se na mesma temperatura que sua vizinhança. Observa-se que todos os corpos que se
encontram em temperaturas mais altas que seus vizinhos tendem a ceder-lhes calor de forma espontânea até que ambos passem a apresentar a mesma
temperatura. Considere a seguinte situação: um copo de água está em temperaturaambiente de 30 °C. Logo após, Joana coloca cubos de gelo dentro da água.
Sobre a análise dessa situação, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-
termico.htm#:~:text=Equil%C3%ADbrio%20t%C3%A9rmico%20%C3%A9%20a%20condi%C3%A7%C3%A3o,a%20apresentar%20a%20mesma%20temperatu
Acesso em: 29 jul. 2020.
A A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir, pois o gelo irá transferir frio para o meio ambiente.
B A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir, pois a água irá transferir calor para o gelo.
C A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir, pois a água irá transferir calor para o meio ambiente.
D A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir, pois o gelo irá transferir frio para a água.
Suponha que você esteja trabalhando no projeto de um revestimento cerâmico para cobrir uma peça tubular de um motor que opera em alta temperatura,
mas cujo calor cedido ao ambiente pode danificar o mecanismo e torná-lo menos eficiente. Para evitar também o superaquecimento do material, é aceitável
para a peça uma perda limiar de calor de 400 J/s, que será revestida por uma camada cerâmica de área 1 m^2. Sabendo que a diferença de temperatura entre o
interior e o exterior do tubo pode atingir no máximo 150 K e que a condutividade térmica do material cerâmico que o reveste é de 0.030 W/mK, analise as
sentenças a seguir:
I- A espessura da camada cerâmica deverá ter 1.1 cm.
II- Após um minuto de uso, a quantidade de calor cedida ao ambiente será de 2400 J.
III- Quanto maior o valor da condutividade térmica do revestimento, maior será o isolamento térmico do material revestido.
IV- A potência térmica cedida pela peça ao ambiente será de 400 W.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e III estão corretas.
B As sentenças III e IV estão corretas.
C As sentenças I e IV estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
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Os corpos que absorvem ou emitem calor passam por transformações drásticas em suas propriedades, principalmente naquelas que definem a equação
de estado (P,V,T). Considerando também os efeitos desses processos sobre a energia interna, os trabalhos realizados e o calores envolvidos, podemos
conceber uma separação entre os tipos de capacidades térmicas ao volume ou à pressão constantes. Sobre os processos termodinâmicos, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O índice adiabático representa uma quantidade adimensional que nos diz, por exemplo, quanto a mais de calor deve ser adicionado a um sistema
termicamente isolado e com êmbolo livre para se mover (Volume variável), em comparação ao caso com êmbolo fixo (Volume constante), para atingirmos
uma determinada temperatura.
( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma menor capacidade térmica, a pressão constante será aquele
cuja energia interna terá o maior intervalo de variação, considerando-se a mesma variação de temperatura. 
( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma maior capacidade térmica a volume constante será aquele
cuja energia interna terá o maior intervalo de variação, considerando-se a mesma variação de temperatura.
( ) O trabalho realizado por um sistema, para movê-lo por uma determinada variação positiva de temperatura é equivalente à diferença entre os calores
absorvidos pela pressão e o volume constantes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - V.
B V - F - V - V.
C F - F - V - F.
D V - V - F - V.
Suponha que você esteja trabalhando com um gás ideal, de modo que você pretende estudar os processos de transferência de calor e trabalho realizado
pelo ou sobre o gás. Sobre a fenomenologia, que suporta a teoria dos gases ideais, assinale a alternativa CORRETA:
A De acordo com a lei dos gases ideais, qualquer arranjo (P,V,T) para um gás com número constante de mols, deve acatar a relação R/n.
B De acordo com a lei dos gases ideais, qualquer arranjo (P,V,T) para um gás com número constante de mols, deve acatar a relação nR/T.
C De acordo com a lei dos gases ideais, qualquer arranjo (P,V,T) para um gás com número constante de mols, deve acatar a relação nR.
D De acordo com a lei dos gases ideais, qualquer arranjo (P,V,T) para um gás com número constante de mols, deve acatar a relação nRP.
Transições de fase são consequências diretas da absorção ou emissão de calor por um corpo, seja de um para outro ou o próprio ambiente que permeia o
sistema. Este é um tema muito importante porque trata de uma diferença crucial entre os corpos, em termos de absorção ou emissão. Sobre a fenomenologia
que suporta a teoria do calor e das transições de fase, assinale a alternativa CORRETA:
A Toda forma de absorção ou emissão de calor implica, simultaneamente, em aquecimento ou resfriamento de um corpo e também em uma transição
de fase deste para outra mais estável.
B
No instante em que há uma transição de fase, a temperatura do corpo cessa em ser alterada pelo calor absorvido ou emitido e incorre em uma
reconfiguração molecular, alimentada pela energia térmica que flui do corpo em questão para uma fonte fria ou de uma fonte quente para o corpo
em questão.
C Transições de fase são comportamentos específicos de determinados materiais, não sendo aplicados a todas as formas de matéria.
D As transições de fase impostas a uma quantidade de matéria criam uma variação de temperatura.
(ENADE, 2008) Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa um volume inicial Vi à pressão pi e temperatura Ti . O gás se expande até o volume Vf
(Vf > Vi ), segundo dois processos distintos: (1) a temperatura constante e (2) adiabaticamente. Com relação à quantidade de calor Q fornecida, ao trabalho W
realizado e à variação de energia interna E de cada processo, pode-se afirmar que:
I- Q1 = Q2. 
II- Q1 > Q2.
III- E1 = E2. 
IV- E1 < E2.
V- W1 > W2.
Estão corretas apenas as afirmações:
A I e III.
B II e V.
C III e V.
D I e IV.
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(ENADE, 2014) Em geral, o efeito estufa é entendido como o processo pelo qual parte da energia infravermelha - emitida pela superfície do planeta e
absorvida por determinados gases atmosféricos - é irradiada de volta, o que torna a temperatura da superfície da Terra mais elevada do que seria sem a
presença da atmosfera. No entanto, para a termodinâmica, a transferência de calor via condução e convecção é mais efetiva para o aquecimento da atmosfera
e, portanto, a radiação infravermelha emitida pela superfície é capaz de aquecer apenas uma fração dos gases atmosféricos radiativamente ativos.
Considerando os aspectos termodinâmicos, avalie as afirmações a seguir: 
I- A radiação térmica da atmosfera é resultado da sua temperatura e não a causa. 
II- Uma grande quantidade de radiação superior à energia solar absorvida pela superfície do planeta causa aquecimento adicional da Terra. 
III- A radiação infravermelha resultante da temperatura da superfície do planeta não pode induzir aquecimento adicional sobre a sua fonte. 
É correto o que se afirma em:
A I, apenas.
B I e III, apenas.
C II e III, apenas.
D II, apenas.
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