APOL2 NOTA 100 TERMODINÂMICA E ONDAS

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APOL2: NOTA 100 
Questão 1/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Em um gás a velocidade média das moléculas do gás é nula, ou seja, a média 
aritmética das velocidades de todas as moléculas do gás se anula, pois, as 
moléculas se movimentam em todas as direções e sempre há moléculas se 
movimentando nos dois sentidos para determinada direção. Para determinar a 
velocidade de cada molécula utilizamos a velocidade quadrática média, pois está não 
é nula e é calculada pelo quadrado da velocidade de cada molécula. 
Qual dos seguintes gases apresenta a maior velocidade quadrática média? 
Nota: 10.0 
 
A Oxigênio - M = 32 g/mol; T = 300 K 
 
B Nitrogênio - M = 28 g/mol; T = 300 K 
 
C Oxigênio - M = 32 g/mol; T = 330 K 
 
D Nitrogênio - M = 28 g/mol; T = 330 K 
Você acertou! 
 
 
 
 
 
 
Questão 2/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Um cilindro contém 12L de oxigênio a 20ºC e 15 atm. A temperatura é aumentada 
para 35ºC e o volume, reduzido para 8,5L. Qual é a pressão final do gás? Suponha 
que o gás seja ideal. 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 
A 12 atm 
 
B 22,3 atm 
Você acertou! 
 
C 45 atm 
 
D 67 atm 
 
Questão 3/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Um mol de O2 (supondo gás ideal), se expande a temperatura constante de 310 K, de 
um volume inicial Vi = 12 L até um volume final Vf = 19 L. 
Qual o trabalho realizado pelo gás ao se expandir? 
 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 
A 304 J 
 
B 567 J 
 
C 900 J 
 
D 1180 J 
Você acertou! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Se as moléculas de 1g de água fossem distribuídas uniformemente 
pela superfície terrestre, quantas moléculas caberiam em 1cm2 
dessa superfície? Dados: Massa molar da água 18,01 g/mol - Raio 
da Terra= 6,371.106m Dica: Trabalhe com três casas decimais 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 A 1350 moléculas 
 B 6607 moléculas 
Você acertou! 
 C 12920 moléculas 
 D 13468 moléculas 
 
Questão 5/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
A eficiência térmica de uma máquina é determinada pela sua 
capacidade de realizar trabalho com o mínimo desperdício de 
energia. 
Qual das seguintes máquinas térmicas apresenta maior eficiência 
térmica? 
Nota: 10.0 
 
A Uma máquina que absorve 5000 J de calor e rejeita 4500 J de calor em um ciclo. 
 
B Uma máquina que absorve 25000 J de calor e realiza 2000 J de trabalho em um ciclo. 
 
C Uma máquina que realiza 400 J de trabalho e rejeita 2800 J de calor em um ciclo. 
 
D Uma máquina que absorve 10000 J de calor e realiza 2000 J de trabalho em cada ciclo. 
Você acertou! 
 
 
Questão 6/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
O motor Stirling, veja na figura 1, é um tipo de máquina térmica. Sua 
operação é baseada em um ciclo fechado com expansão e contração 
de um gás, normalmente utiliza-se o ar atmosférico, mas pode ser 
outro, por exemplo, hélio ou hidrogênio. Esse gás move-se entre 
duas câmeras que se encontram em diferentes temperaturas, desta 
forma o gás é resfriado e aquecido de forma alternada ciclicamente, 
sofrendo contração e expansão, ação que força os pistões, que por 
sua vez, giram o volante por meio do virabrequim transformando 
energia térmica em energia mecânica. 
 
Figura 1 – Motor Stirling 
fonte: https://engenharia360.com/o-que-e-como-funciona-e-como-
fazer-um-motor-de-stirling/ 
O ciclo termodinâmico de funcionamento do motor, chamado 
convenientemente de ciclo Stirling, possui 4 processos 
termodinâmicos, como se pode ver no diagrama pressão x volume, 
figura 2 
 
Figura 2 – Diagrama pressão x volume – Fonte: Autor 
No processo termodinâmico do estado A para o estado B, ocorre 
uma expansão isotérmica devido ao calor recebido pela fonte quente. 
Já na etapa do estado termodinâmico B para o estado C ocorre uma 
transformação isocórica, nesta etapa o fluido de trabalho perde calor 
para fonte fria diminuindo sua temperatura. 
Com menor temperatura o gás se contrai sofrendo uma compressão 
isotérmica, etapa que pode ser observada do estado termodinâmico 
C para o D. Para completar o ciclo, o último processo, do estado D 
para o estado A, ocorre a volume constante, o gás sofre um 
aquecimento isocórico ao receber calor da fonte quente, aumentando 
a sua pressão e temperatura. 
 
Com base no diagrama pressão x volume apresentado na figura 2 e 
nas leis da termodinâmica, avalie as afirmações a seguir 
 
I - Considerando a quantidade de gás n = 1 mol e a constante do 
gases R = 8,31 J/mol.K, a temperatura do gás no trecho AB será 
igual a 272 K. 
 
II - No trecho AB, há troca de energia, tanto em forma de calor, como 
em forma de trabalho, porém, não acontecerá a variação da energia 
interna. Todo calor fornecido irá realizar trabalho Q = W. 
III. No trecho DA, é um processo que ocorre a volume constante. 
Nenhuma das grandezas, energia interna, calor e trabalho será igual 
a zero. O trabalho realizado será dado por W = P.(VA – VB). 
 
IV - No trecho BC, não existe troca de energia na forma de trabalho 
entre o sistema e o ambiente. A energia adicionada na forma de calor 
ficará dentro do sistema aumentando a energia interna do sistema. 
 
V - Conhecendo-se a temperatura da fonte quente TH e a 
temperatura da fonte fria TC pode-se determinar o rendimento “e” da 
máquina térmica pela relação e=(TH−TC)THe=(TH−TC)TH. 
É correto apenas o que se afirma em: 
Nota: 10.0 
 A I, II, III e IV 
 B I, II, III e V. 
 C I, II, IV e V. 
Você acertou! 
 
 D II, III, IV e V. 
 E I, III, IV e V. 
 
Questão 7/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Um gás sofre uma expansão de 3 litros a 24 litros à pressão inicial de 
20atm e à temperatura constante. Determinar o trabalho realizado 
pelo sistema: 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 A 1,10.104J 
 B 1,08.104J 
 C 1,26.104J 
Você acertou! 
 D 2,82.104J 
 
Questão 8/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Calcular o rendimento teórico máximo de uma máquina a vapor cujo 
fluído entra a 400 ºC e abandona 105 ºC. 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 A 12,8 % 
 B 34,8 % 
 C 43,8 % 
Você acertou! 
 
 D 59,9 % 
 
Questão 9/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Qual o trabalho realizado por um gás ao se expandir tendo o volume 
inicial de 3 litros e cuja temperatura cresce de 27 ºC para 227 ºC, 
supondo ser a pressão externa constante de 2 atm? 
Assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 A W = 120 J 
 B W = 405 J 
Você acertou! 
 C W = 560 J 
 D W = 890 J 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 10/10 - Física - Termodinâmica e Ondas 
Uma certa quantidade de um gás ideal é comprimido para a metade 
de seu volume inicial, sem perder, nem ganhar calor. Qual o tipo de 
processo que corresponde? 
Assinale a altenativa correta: 
Nota: 10.0 
 A adiabático 
Você acertou! 
 B isotérmico 
 C isobárico 
 D isocórico