Avaliação I - Individual- TERMODINÂMICA I

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16/03/2022 13:39 Avaliação I - Individual
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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:687640)
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Prova 35723301
Qtd. de Questões 10
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Nota 7,00
As escalas termométricas são os instrumentos com os quais somos capazes de realizar medições
sobre a temperatura dos corpos. Elas têm uma importância contundente no desenvolvimento da
termodinâmica, pois estabelecem as bases sobre as quais toda a teoria foi, posteriormente, construída.
Sobre a termometria, analise as sentenças a seguir:
 
I- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius, percebemos que
estas apresentam uma razão constante de cinco nonos, deslocadas entre si em 273.15 pontos de
graduação.
 II- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Fahrenheit, percebemos
que estas apresentam uma razão constante de cinco nonos, deslocadas entre si em 255.37 pontos de
graduação.
 III- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius, percebemos que a
segunda contém o conceito de zero absoluto, a temperatura T_C=0° C, abaixo da qual nenhum valor
pode ser, alcançado, por motivos teóricos.
 IV- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Fahrenheit e Celsius, percebemos
que estas apresentam uma razão constante de nove quintos, deslocadas entre si em 32 pontos de
graduação.
 
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e IV estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças I e IV estão corretas.
Por serem baseadas em pontos termodinâmicos específicos no diagrama Pressão versus
Temperaturas, eventos físicos sofridos por determinadas substâncias que ocorrem em determinadas
condições termodinâmicas, as escalas termométricas funcionam como um parâmetro de comparação
para a medição da temperatura dos corpos. Toda vez que realizamos uma medida de temperatura,
estamos observando o quão afastado desses fenômenos físicos, determinados por substâncias físicas
específicas, os corpos estão. É uma maneira engenhosa de obter uma medida objetiva, tirando
proveito de um fenômeno termodinâmico natural, não produzido pelo homem, logo não submetido
também as suas intervenções subjetivas. Sobre as diferentes escolhas para escalas termométricas,
analise as sentenças a seguir:
 
I- Independentemente das variações de escala encontradas entre cada uma das métricas térmicas, cada
uma delas é capaz de representar com a mesma propriedade as temperaturas nas quais uma
determinada substância incorre em determinado fenômeno termodinâmico, utilizado como marco de
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medição.
II- Por apresentarem valores negativos de temperatura, as escalas Celsius e Kelvin não foram
adotadas pelos pesquisadores como opções oficiais para o tratamento termodinâmico da matéria. 
III- O ponto triplo no diagrama Pressão versus Temperatura das fases da água representa uma posição
metaestável, em que esta substância exibe uma coexistência de suas formas líquida, sólida e gasosa,
podendo migrar definitivamente para um desses três estados, se o sistema for submetido à uma
perturbação externa.
IV- O zero absoluto representa uma extrapolação do caso de proporcionalidade linear entre a pressão
e a temperatura de um gás. Por tratarmos o conceito de temperatura como uma interpretação da
energia cinética média das partículas que compõem um gás, entendemos que na posição de zero
absoluto o gás passa a ter energia cinética nula, não exercendo assim pressão sobre as paredes do
recipiente que o encerra. Com essa observação em mente, definimos o Fahrenheit como escala de
temperatura oficial para o tratamento científico da matéria.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, II e IV estão corretas.
B As sentenças III e IV estão corretas.
C Somente a sentença II está correta.
D As sentenças I e III estão corretas.
A dilação e a contração dos corpos é um tema de atenção da engenharias, tanto daquelas que
planejam peças automotivas ou mecânicas, como daquelas que desenvolvem técnicas e materiais para
a construção civil. Devido à amplitude térmica a que esses equipamentos são submetidos, é muito
comum que eles "trabalhem" em um intervalo periódico. Sobre os conceitos termodinâmicos
relacionados à dilatação e a contração dos corpos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F
para as falsas:
( ) Estruturas de concreto, projetadas para o transporte alçado de carros e pessoas, comumente
apresentam conexões espaçadas, com o intuito de absorver alterações frequentes em suas dimensões.
( ) A rigidez de uma construção civil é símbolo de sua capacidade de resistir às alterações
climáticas diárias; dessa forma, os projetistas pensam em construções capazes de absorver todo o
calor e conduzi-lo, através de sua superfície, até o solo, criando assim um exemplo mastodôntico e
contundente de aplicação da lei zero da termodinâmica. 
( ) Uma forma muito eficiente de contornar o problema da criação de espaços adicionais, entre
conexões em pontes ou discos de engrenagens, para a comportar a dilatação ou a compressão dos
materiais é através de dispositivos que resfriam essas superfícies o tempo todo, mantendo-as sempre à
mesma temperatura.
( ) Peças automotivas como discos de freio ou engrenagens normalmente são projetadas com furos
cuidadosamente planejados, que comportam as dilatações e as compressões sem alterar
significativamente o seu desempenho técnicos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - F.
B V - F - F - V.
C V - V - F - V.
D F V F V
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F - V - F - V.
A lei zero da termodinâmica é cronologicamente tardia com relação às outras duas leis, isso
porque ela descreve um fenômeno termodinâmico absolutamente fundamental na escala de
complexidade, quando comparada à primeira e à segunda leis. Sobre a fenomenologia que suporta a
teoria do equilíbrio térmico, considerando três corpos A, B e C, termicamente isolados, assinale a
alternativa CORRETA:
A Se os corpos A e B cessam em trocar calor entre si, então o corpo A está em equilíbrio térmico
com C.
B Se os corpos A e C mantêm um fluxo de calor com o corpo B, então o corpo A está em
equilíbrio térmico com C.
C Se os corpos A e C são equilibrados em uma barra condutora com o auxílio do corpo B, então o
corpo A está em equilíbrio térmico com C.
D Se os corpos A e C estão em equilíbrio térmico com o corpo B, então o corpo A está em
equilíbrio térmico com C.
Atenção: Esta questão foi cancelada, porém a pontuação foi considerada.
Escalas termométricas são úteis para a quantificação não apenas da temperatura de um corpo,
mas também do calor adicionado ou subtraído de um sistema termodinâmico. A escala termométrica
adotada como padrão no meio acadêmico é a Kelvin, entretanto esta não é a única em uso cotidiano
por cidadãos em diferentes países do mundo e guarda relações matemáticas com elas. Assinale a
alternativa CORRETA que apresenta a conversão de T=97.3 K para as escalas Celsius e Fahrenheit,
respectivamente:
A 699.85 ºC; 1291,73 ºF.
B 399.85 ºC; 1291,73 ºF.
C 1699.85 ºC; 291,73 ºF.
D 699.85 ºC; 1911,73 ºF.
O conceito de temperatura é um dos mais básicos na ciência termodinâmica e também um dos
mais intuitivos para o leigo. Entretanto, é bastante comum confundi-lo com outro conceito, o calor.
Dizemos comumente que um corpo está quente quando sentimos o calor que ele emana, reclamamos
das altas temperaturas em uma tarde de verão e das baixas em uma manhã inverno, nos referindo ao
calor ou ao frio que sentimos. Desmistificar esses conceitos e esclarecê-los para os futuros estudantes
são funções dos professores. Sobre a definição do conceito de temperatura dos corpos, analise as
sentenças a seguir:
 
I- A temperatura de um corpo é definida em termos da energia térmica, que flui de um corpo para
outro.
 II- A temperatura de um gás é definidaem termos do valor médio da energia cinética das moléculas
que o compõem.
 III- A temperatura de um gás pode ser mensurada diretamente com o auxílio de um termômetro de
mercúrio, por exemplo, ao tirarmos proveito da quantificação dos graus de liberdade de tais
moléculas.
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IV- A temperatura de um fluido é mensurada a partir de uma escala termométrica, que fornece um
padrão de comparação baseado em fenômenos termodinâmicos e na extrapolação da relação de
proporcionalidade entre a pressão P e a temperatura T do gás.
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças III e IV estão corretas.
O fenômeno de coexistência de fases da água é bastante peculiar na termodinâmica. Ele
exemplifica como essa substância apresenta um comportamento anômalo, que não se encaixa
exatamente nas precisões e descrições teóricas. Sobre os conceitos de temperatura e pressão e sua
aplicação no diagrama P-T para a água, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para
uma condição de vapor total é através do aumento da temperatura e da redução da pressão no sistema.
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para
uma condição de líquido total é através da redução da temperatura e da redução da pressão no
sistema.
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para
uma condição de sólido total é através do aumento da temperatura e da aumento da pressão no
sistema.
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para
uma condição de sólido total é através da redução da temperatura e do aumento da pressão no
sistema.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F - V.
B V - V - V - F.
C F - V - F - V.
D F - F - V - V.
A dilatação e a contração dos corpos são fenômenos investigados pela termodinâmica, um ramo
da física dedicado ao entendimento do comportamento desses corpos quando submetidos a variações
de temperatura e a processes de troca de calor. Sobre os conceitos termodinâmicos relacionados à
dilatação e à contração dos corpos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A água apresenta um comportamento anômalo em termos dos efeitos de contração e dilatação,
causados por uma variação em sua temperatura. É sabido que à temperatura de 4 ºC seu volume
encontra um valor de máximo global, tornando a diminuir à medida que a temperatura aumenta.
( ) O coeficiente de dilatação térmica é uma quantidade parametrizada pelas dimensões iniciais de
um corpo e estando associado à eficiência este corpo incorre em uma variação em suas dimensões,
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quando submetido a uma variação em sua temperatura. 
( ) É graças ao comportamento anômalo da água, frente às condições que ocasionam sua dilatação
ou contração que a fauna marinha consegue sobreviver em ambientes de altas latitudes. O gelo
formado à temperatura de 4 ºC tem sua densidade mais baixa, e por isso flutua até a superfície,
deixando livre a parte inferior da água, para a proliferação da vida.
( ) A água apresenta um comportamento anômalo em termos dos efeitos de contração e dilatação,
causados por uma variação em sua temperatura. É sabido que à temperatura de 4 ºC, sua densidade
encontra um valor de máximo global, tornando a diminuir à medida que a temperatura aumenta.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - F - F.
B F - V - F - V.
C V - V - V - V.
D V - F - V - F.
Imagine que desejamos homenagear Ludwig Eduard Boltzmann (1844-1906), famoso cientista
austríaco que contribuiu para o entendimento da termodinâmica com seus estudos sobre
condutividade térmica e que podemos então estabelecer aqui uma escala termométrica que leve o
nome do pesquisador. Supondo que nessa nova escala a água funde a 50 °B e evapora a 100 °B,
estabeleça uma relação entre a escala Boltzmann (°B) e as escalas Celsius (°C) e Kelvin (K). Sobre o
exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) T_B=2T_C+50.
( ) T_B=(1/2) T_C+50.
( ) T_B=(5/10)(T_K-173.15). 
( ) T_B=(10/5)(T_K+173.15).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F - F.
B V - F - V - F.
C F - V - V - F.
D F - V - F - V.
Considere uma barra de metal submetida a uma dada variação de temperatura de 10 K, de modo
que ao fim do processo, o comprimento final da barra é 10% maior que aquele inicial L_0. A teoria
termodinâmica dá suporte à dilatação ou à contração térmica dos corpos após calcular o coeficiente
de dilatação linear. Sobre a teoria termodinâmica, que dá suporte ao estudo da dilatação e contração
dos corpos, analise as sentenças a seguir:
I- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 0.11 K^(-1). 
II- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 1.10 K^(-1).
III- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de dilatação térmica.
IV- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de contração térmica.
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Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças I e IV estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças II e IV estão corretas.
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