Fundamentos da Termodinâmica AOL01 (10-10)

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Fundamentos da Termodinâmica – AOL01 
 
Leia o trecho a seguir: 
1) “Embora estejamos familiarizados com a temperatura como medida de ‘ calor’ ou 
‘ frio’ , não é fácil apresentar uma definição exata para ela. Com base em nossas 
sensações fisiológicas, expressamos o nível de temperatura qualitativamente com palavras 
como frio, morno e quente. Entretanto, não podemos atribuir valores a temperaturas com 
base apenas em nossas sensações. Felizmente, várias propriedades dos materiais mudam 
com a temperatura de maneira repetida e previsível, criando a base para a medição da 
temperatura com exatidão.”Fonte: ÇENGEL, Y., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto 
Alegre: AMGH, 2013, p. 17. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o fenômeno de equilíbrio 
térmico, pode-se afirmar que: 
 
( ) a transferência de calor para corpos que se mantenham em contato ocorre no sentido do corpo mais 
frio para o corpo mais quente. 
( ) o equilíbrio térmico pode ser atingido à temperatura ambiente desde que os corpos que permaneçam 
isolados 
( x ) a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma 
leitura de temperatura. 
( ) se dois corpos estão equilibrados termicamente com um terceiro corpo, então eles deixam de estar 
equilibrados entre si. 
( ) o conceito de calor está relacionado diretamente com a medida da temperatura que um corpo apresenta 
em qualquer instante. 
 
2) Nos cálculos termodinâmicos, é possível que algumas propriedades sejam definidas ou 
identificadas a partir do conhecimento de suas respectivas unidades. Além da dimensão, 
as unidades básicas fornecem à determinada grandeza as relações entre suas medidas e 
as de seus constituintes. Em engenharia, dois sistemas de unidade são normalmente 
utilizados: o Sistema Internacional de Unidades (SI), que é o padrão mundial legalmente 
aceito na maioria dos países, e o Sistema Inglês de Engenharia, que especifica muitas das 
unidades básicas, em alguns países de língua inglesa. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os sistemas de unidades 
internacional e inglês, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e 
F para a(s) falsa(s). 
 
I) ( F ) A libra-massa é a unidade básica inglesa para a força. 
II) ( F ) A unidade básica do SI para a massa é o grama. 
III) ( V ) A unidade básica inglesa para o tempo é o segundo. 
IV) ( V ) A unidade básica do SI para o comprimento é o metro. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
( ) F, V, F, V 
( ) V, F, V, F 
( ) F, V, V, F 
( x ) F, F, V, V 
( ) V, F, F, V 
 
3) Uma substância que apresenta a mesma composição química em toda a sua extensão é 
chamada de substância pura. Entretanto, uma substância pura não precisa ser constituída 
de um único elemento ou composto químico. Desde que a mistura seja aproximadamente 
homogênea, uma substância composta pela combinação de diversos elementos também 
pode se qualificar como pura. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as fases de uma 
substância, está correto apenas o que se afirma em: 
 
( ) Uma mistura de ar líquido e ar gasoso é uma substância pura, já que ambos apresentam 
composição principal de oxigênio e dióxido de carbono. 
( ) Na fase líquida, as ligações moleculares são mais fortes que nos gases e nos sólidos, 
permitindo ao líquido adquirir a forma do recipiente. 
( ) As ligações intermoleculares são mais fortes nos gases e mais fracas nos sólidos, fazendo 
com que os gases tenham forma molecular definida. 
( ) Uma mistura de gelo e água líquida forma uma substância quimicamente heterogênea, o que 
é suficiente para qualificá-la como substância pura. 
( x ) Uma mistura de duas ou mais fases de uma substância pura ainda é uma substância pura 
desde que a composição química das fases seja igual. 
 
4) A temperatura com que uma substância muda de fase tem relação direta com a pressão. A 
água, por exemplo, pode permanecer líquida mesmo a temperaturas acima de 100°C, 
desde que submetida a pressões maiores que a pressão atmosférica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos de 
aquecimento da água, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) 
e F para a(s) falsa(s). 
 
I) ( V ) A uma determinada pressão, a temperatura na qual uma substância muda de 
fase é chamada de temperatura de saturação. 
II) ( F ) A quantidade de energia absorvida ou liberada durante um processo de 
mudança de fase é chamada de calor sensível. 
III) ( V ) O calor latente de fusão é equivalente à quantidade de energia absorvida 
durante o processo de solidificação. 
IV) ( F ) Uma substância pode entrar em ebulição na mesma temperatura, mesmo a 
pressões mais altas que a de saturação. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
( x ) V, F, V, F 
( ) F, V, V, F 
( ) F, F, V, V 
( ) F, V, F, V 
( ) V, V, F, F 
 
5) Há inúmeras situações práticas em que duas fases de uma substância pura coexistem em 
equilíbrio. A água existe como uma mistura de líquido e vapor na caldeira e no 
condensador de uma usina termoelétrica. O refrigerante passa de líquido para vapor no 
congelador de um refrigerador. Por ser uma substância conhecida, a água é usada para 
demonstrar os princípios básicos envolvidos na mudança de fase. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado s obre os processos de 
mudança de fase de substâncias puras, analise os termos disponíveis a seguir e os 
associe a suas respectivas características . 
 
1) Líquido comprimido. 
2) Líquido saturado. 
3) Vapor saturado. 
4) Vapor superaquecido. 
 
( 1 ) Água no estado líquido à pressão atmosférica de 1 atm. 
( 3 ) Quantidade de vapor no limite com a fase líquida, prestes a se condensar. 
( 4 ) Vapor a uma temperatura acima do ponto de condensação. 
( 2 ) Água no estado líquido, pronta para se converter em vapor. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
( ) 4, 2, 1, 3 
( ) 1, 4, 3, 2 
( ) 2, 4, 3, 1 
( ) 4, 3, 2, 1 
( x ) 1, 3, 4, 2 
 
6) Leia o trecho a seguir: 
 
“Um passo-chave inicial em qualquer análise, em engenharia, consiste em descrever de 
forma precisa o que está sendo estudado. Em mecânica, se a trajetória de um corpo deve 
ser determinada, normalmente o primeiro passo é definir um corpo livre e identificar todas 
as forças exercidas por outros corpos sobre ele. Na termodinâmica o termo sistema é 
usado para identificar o objeto de análise. Uma vez que o sistema é definido e as 
interações relevantes com os outros sistemas são identificadas, uma ou mais leis físicas 
podem ser aplicadas. “Fonte: MORAN, M. et al. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 4. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características dos 
sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que: 
 
( ) os sistemas termodinâmicos chamados de volumes de controle são sistemas 
termodinâmicos fechados que possuem fronteiras físicas. 
( ) nos sistemas termodinâmicos fechados, as vizinhanças correspondem a todos aos objetos 
de interação internos ao sistema. 
( ) o sistema termodinâmico é composto pelas vizinhanças e as fronteiras, que estabelecem 
limites físicos entre os componentes do sistema. 
( ) alguns sistemas termodinâmicos abertos podem ser estudados ignorando as interações do 
sistema com as vizinhanças. 
( x ) o sistema termodinâmico é todo objeto sob análise no estudo, podendo ser tão simples como 
um corpo livre ou complexo como uma usina termoelétrica. 
 
7) A termodinâmica clássica é uma ciência que trata principalmente de estados em equilíbrio. 
Pode-se dizer que em um estado de equilíbrio não existem potenciais desbalanceados 
dentro do sistema. Assim, um sistema em equilíbrio não passa por mudanças em suas 
propriedades quando é isolado de sua vizinhança. 
 Considerando essas informações e o conteúdoestudado s obre os estados de equilíbrio 
termodinâmicos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe-os a suas respectivas 
características 
 
1) Equilíbrio térmico. 
2) Equilíbrio mecânico. 
3) Equilíbrio de fase. 
4) Equilíbrio químico. 
 
I) ( 4 ) Quando o tempo não altera a composição química do sistema. 
II) ( 3 ) Quando a massa de cada fase atinge um nível de igualdade. 
III) ( 1 ) Quando a temperatura registrada é igual para todo o sistema. 
IV) ( 2 ) Quando a pressão permanece a mesma em todos os pontos do sistema. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
( ) 3, 2, 1, 4 
( ) 2, 4, 3, 1 
( ) 3, 1, 2, 4 
( x ) 4, 3, 1, 2 
( ) 1, 2, 4, 3 
 
8) As escalas de temperatura permitem usufruir de uma base comum para as medições de 
temperatura. Todas as escalas termométricas se baseiam em alguns estados facilmente 
reprodutíveis, como os pontos de congelamento e de ebulição da água, por exemplo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações entre as 
escalas termométricas nos sistemas de unidades usuais, analise as afirmativas a seguir. 
 
I) ( F ) Os valores obtidos da escala de temperatura Kelvin normalmente dependem 
das propriedades da substância. 
II) ( V ) A escala Rankine pode ser relacionada diretamente à escala Kelvin, pois 
ambas são escalas termodinâmicas absolutas. 
III) ( V ) A diferença entre temperaturas nas escalas Celsius e Kelvin são exatamente 
iguais. 
IV) ( F ) Os pontos de fusão do gelo e ebulição da água na escala Fahrenheit 
correspondem a 0 e 180°C, respectivamente. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
 
( ) F, V, F, V 
( ) F, F, V, V 
( x ) F, V, V, F 
( ) V, F, F, V 
( ) V, F, V, F 
 
9) Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para 
propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala 
Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em 
um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de 
temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de 
determinados instrumentos de medição de temperatura. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas 
de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema 
internacional e inglês, respectivamente. 
 
Porque: 
 
II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam 
independentes das propriedades de qualquer substância. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
( ) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
( ) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
( ) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
( ) As asserções I e II são falsas. 
( x ) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
 
10) Para descrever um sistema termodinâmico e prever seu comportamento, torna-se 
necessário o conhecimento de suas propriedades e como elas estão relacionadas. Assim, 
pode-se dizer que o valor de uma propriedade tem relevância para todo o sistema, o que, 
por sua vez, implica o que é chamado equilíbrio. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de 
propriedades de uma substância e as propriedades de um sistema termodinâmico, é 
correto afirmar que: 
 
( ) qualquer propriedade termodinâmica pode ser definida segundo o ponto de vista 
microscópico do sistema. 
( ) uma propriedade é uma característica microscópica do sistema e depende do 
comportamento prévio desse. 
( x ) qualquer propriedade é uma característica macroscópica do sistema, tal como massa e 
temperatura. 
( ) toda propriedade deve ser definida com o conhecimento prévio do caminho ou história do 
sistema. 
( ) qualquer propriedade pode ser definida em termos macroscópicos do sistema, já que elas 
dependem da substância. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas 
1-C / 2-D / 3-E / 4-A / 5-E / 6-E / 7-D / 8-C / 9-E / 10-C