Primeira Lei da Termodinâmica

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Questão 01 - (UFGD MS/2020) 
Um gás ideal é submetido ao processo termodinâmico descrito pelo ciclo abca no diagrama pressão-volume (P-V) ilustrado na figura apresentada. Com relação ao trabalho W realizado no processo abc, a energia interna no ciclo abca e a temperatura em c (Tc) no processo ca, (com Ta sendo a temperatura em a), são, respectivamente:
a)	Wabc = 1,5 J; = 0,0 J; Tc = (4/9)Ta
b)	Wabc = –6,0 J; = 1,5 J; Tc = (9/4)Ta
c)	Wabc = 6,0 J; = 6,0 J; Tc = Ta
d)	Wabc = 6,0 J; = 0,0 J; Tc = (9/4) Ta
e)	Wabc = –1,5 J; = 1,5 J; Tc = (4/9) Ta
Questão 02 - (UNIOESTE PR/2019) 
Em um sistema fechado, um gás ideal passa lentamente de um estado inicial 1 para um estado final 2 devido a uma expansão isotérmica. Assim, ao final deste processo termodinâmico,
a)	o gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 1 é igual à temperatura no estado 2.
b)	o trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
c)	o calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o estado 2 e o estado 1.
d)	o trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
e)	o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao passar do estado 1 para o estado 2.
Questão 03 - (UEM PR/2019) 
Um sistema composto de 10mols de gás ideal monoatômico, armazenado em um tubo cilíndrico provido de um êmbolo móvel, evolui de um estado A para um estado B passando pelos estados intermediários P e Q. Medidas do volume e da temperatura absoluta do gás nos estados A, P, Q e B estão descritas no quadro a seguir. Suponha que o volume e a temperatura absoluta do gás em todos os outros estados intermediários entre A e B sigam o mesmo padrão de proporcionalidade observado no quadro. Assinale o que for correto sobre o processo AB.
Dado: R = 8,31 J/molK.
01.	O sistema recebe mais de 80 kJ de calor.
02.	O sistema realiza um trabalho maior que 30 kJ.
04.	Visto que se trata de uma expansão, a pressão inicial do gás é maior que a pressão final.
08.	O volume e a temperatura satisfazem a relação , com .
16.	No estado B (em comparação com o estado A), a frequência de colisões dos átomos com a parede interna do êmbolo móvel é menor.
Questão 04 - (FCM MG/2019) 
A dilatação do gás ideal hélio com 40 g de massa é mostrada no gráfico volume versus temperatura abaixo.
Considere:
•	a constante universal dos gases igual a 8,3 J/mol.K;
•	o calor específico do hélio sob pressão constante igual a 1,25 cal/g.K;
•	a massa molecular do gás hélio igual a 4 g/mol;
•	1 cal igual a 4 J.
A variação da energia interna do gás hélio entre os estados P e Q do gráfico é de, aproximadamente:
a)	12,7104 J.
b)	8,0104 J.
c)	4,7104 J.
d)	3,3104 J.
Questão 05 - (IBMEC SP Insper/2019) 
Em um laboratório de pesquisas tecnológicas, 10 g de um gás ideal estão encerrados no interior de um frasco, de formato cilíndrico e com uma de suas bases móvel, à temperatura de 300 K e sob pressão de 1,5 atm (1,5105 Pa). O sistema recebe calor de uma fonte, de forma gradual, para que sua pressão permaneça constante, sua temperatura se eleve para 400 K e a base móvel se desloque em 20 cm, aumentando o volume ocupado pelo gás no interior do frasco. A base circular do frasco tem área de 120 cm2 e o calor específico dos gases sob pressão constante vale 1,0103 J/(kgK).
A variação da energia interna sofrida pelo gás nesse experimento será de
a)	720 J.
b)	1 720 J.
c)	1 360 J.
d)	1 000 J.
e)	640 J.
Questão 06 - (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2019) 
Para provocar a transformação gasosa ABC, representada no diagrama P × V, em determinada massa constante de gás ideal, foi necessário fornecer-lhe 1 400 J de energia em forma de calor, dos quais 300 J transformaram-se em energia interna do gás, devido ao seu aquecimento nesse processo.
Considerando não ter havido perda de energia, o trabalho realizado pelas forças exercidas pelo gás no trecho AB dessa transformação foi de
a)	600 J.
b)	400 J.
c)	500 J.
d)	1 100 J.
e)	800 J.
Questão 07 - (ESPCEX/2019) 
Um gás ideal é comprimido por um agente externo, ao mesmo tempo em que recebe calor de 300 J de uma fonte térmica.
Sabendo-se que o trabalho do agente externo é de 600 J, então a variação de energia interna do gás é
a)	900 J.
b)	600 J.
c)	400 J.
d)	500 J.
e)	300 J.
Questão 08 - (UDESC/2015) 
Analise as proposições com relação às leis da termodinâmica.
I.	A variação da energia interna de um sistema termodinâmico é igual à soma da energia na forma de calor fornecida ao sistema e do trabalho realizado sobre o sistema.
II.	Um sistema termodinâmico isolado e fechado aumenta continuamente sua energia interna.
III.	É impossível realizar um processo termodinâmico cujo único efeito seja a transferência de energia térmica de um sistema de menor temperatura para um sistema de maior temperatura.
Assinale a alternativa correta.
a)	Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
b)	Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
c)	Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
d)	Somente a afirmativa II é verdadeira.
e)	Todas as afirmativas são verdadeiras.
Questão 09 - (UNCISAL AL/2013) 
Um dos principais ramos da física e da engenharia é a termodinâmica, que estuda as leis que regem a relação entre calor, trabalho e outras formas de energia. Sobre essas leis e conceitos relacionados à termodinâmica, julgue as afirmações a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F).
I.	A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que se dois corpos estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si.
II.	O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura.
III.	A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é função exclusiva de sua temperatura absoluta.
IV.	Numa expansão adiabática, o volume aumenta, a temperatura diminui e não há troca de calor com o meio exterior.
Assinale a opção que contém a sequência correta.
a)	V – F – F – F
b)	V – V – V – F
c)	V – F – F – V
d)	F – F – V – V
e)	F – V – V – V
Questão 10 - (UFPR/2012) 
Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:
1.	As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.
2.	Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada.
3.	A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.
Assinale a alternativa correta.
a)	Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b)	Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
c)	Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
d)	Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
e)	Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
GABARITO: 
1) Gab: D
2) Gab: E
3) Gab: 27
4) Gab: C
5) Gab: E
6) Gab: C
7) Gab: A
8) Gab: C
9) Gab: D
10) Gab: E
abca
U
D
×
T
V
b
=
K
/
m
160
1
3
=
b
´
´
´
´
×
U
D
abca
U
D
Questão 01 
-
 
(UFGD MS/2020) 
 
 
Um gás ideal é submetido ao processo termodinâmico descrito pelo ciclo 
abca 
no diagrama 
pressão
-
volume (P
-
V) ilustrado na figura apresentada. Com relação ao trabalho 
W 
realizado 
no processo 
abc
, a energia interna 
U
D
 
no ciclo abca e a temperatura em 
c (Tc) 
no processo 
ca, (com 
Ta 
sendo a temperatura em 
a
), são, 
respectivamente:
 
 
 
 
a)
 
W
abc
 
= 1,5 J; 
abca
U
D
 
= 0,0 J; T
c
 
= (4/9)T
a
 
b)
 
W
abc
 
= 
–
6,0 J; 
abca
U
D
 
= 1,5 J; T
c
 
= (9/4)T
ac)
 
W
abc
 
= 6,0 J; 
abca
U
D
 
= 6,0 J; T
c
 
= T
a
 
d)
 
W
abc
 
= 6,0 J; 
abca
U
D
 
= 0,0 J; T
c
 
= (9/4) T
a
 
e)
 
W
abc
 
= 
–
1,5 J; 
abca
U
D
 
= 1,5 J; T
c
 
= (4/9) T
a
 
 
Questão 02 
-
 
(UNIOESTE PR/2019) 
 
 
Em um sistema fechado, um gás ideal passa lentamente de um estado inicial 1 para um 
estado final 2 devido a uma expansão isotérmica
. Assim, ao final deste processo 
termodinâmico,
 
 
a)
 
o gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 
1 é igual à temperatura no estado 2.
 
b)
 
o trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calcul
ada entre o 
estado 2 e o estado 1.
 
c)
 
o calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o 
estado 2 e o estado 1.
 
d)
 
o trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor 
ao passar do 
estado 1 para o estado 2.
 
e)
 
o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao 
passar do estado 1 para o estado 2.
 
 
Questão 03 
-
 
(UEM PR/2019) 
 
 
Questão 01 - (UFGD MS/2020) 
Um gás ideal é submetido ao processo termodinâmico descrito pelo ciclo abca no diagrama 
pressão-volume (P-V) ilustrado na figura apresentada. Com relação ao trabalho W realizado 
no processo abc, a energia interna U no ciclo abca e a temperatura em c (Tc) no processo 
ca, (com Ta sendo a temperatura em a), são, respectivamente: 
 
 
 
a) Wabc = 1,5 J; 
abca
U = 0,0 J; Tc = (4/9)Ta 
b) Wabc = –6,0 J; 
abca
U = 1,5 J; Tc = (9/4)Ta 
c) Wabc = 6,0 J; 
abca
U = 6,0 J; Tc = Ta 
d) Wabc = 6,0 J; 
abca
U = 0,0 J; Tc = (9/4) Ta 
e) Wabc = –1,5 J; 
abca
U = 1,5 J; Tc = (4/9) Ta 
 
Questão 02 - (UNIOESTE PR/2019) 
Em um sistema fechado, um gás ideal passa lentamente de um estado inicial 1 para um 
estado final 2 devido a uma expansão isotérmica. Assim, ao final deste processo 
termodinâmico, 
 
a) o gás não terá absorvido energia na forma de calor uma vez que a temperatura no estado 
1 é igual à temperatura no estado 2. 
b) o trabalho realizado pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o 
estado 2 e o estado 1. 
c) o calor absorvido pelo gás será igual à variação da energia interna calculada entre o 
estado 2 e o estado 1. 
d) o trabalho realizado sobre o gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor 
ao passar do estado 1 para o estado 2. 
e) o trabalho realizado pelo gás será igual à energia por ele absorvida na forma de calor ao 
passar do estado 1 para o estado 2. 
 
Questão 03 - (UEM PR/2019)