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03/05/2022 10:59:02 1/3 REVISÃO DE SIMULADO Nome: EDUARDO SANTOS DE MENDONÇA Disciplina: Prática Pedagógica Interdisciplinar: Metodologia do Ensino de Física Respostas corretas são marcadas em amarelo X Respostas marcardas por você. Questão 001 Um dispositivo cilindro-pistão com um volume inicial de 0,1 m³ contem 0,014 kg de hidrogênio a 210 kPa. O calor é transferido até que o volume final seja 0,085m³. Se o processo quase estático ocorre a pressão constante, determine a temperatura final, em graus Celsius. X A) 36,31 °C B) 30,25 °C C) 101,26 °C D) 47,82 °C E) 62,37 °C Questão 002 (Média) Uma máquina térmica recebe 30 KJ de energia de um reservatório térmico a uma temperatura constante de 400 °C, e produz trabalho mecânico WLiq. Para que essa máquina esteja de acordo com a segunda lei da termodinâmica, ela despeja energia em um reservatório frio, que se encontra a uma temperatura constante de 97,15 °C. Qual é o trabalho líquido máximo que essa máquina é capaz de realizar? A) 11,0 KJ X B) 10,0 KJ C) 9,0 KJ D) 12,0 KJ E) 13,0 KJ Questão 003 O calor específico do vapor d’água se comporta de acordo com a função Cp=Cp (T) apresentada abaixo, quando a pressão possui um valor de 1 atm e entre as temperaturas de 100 e 200 °C. Considerando que o vapor d’água se comporte como um gás ideal, qual a variação da entalpia e da energia interna quando 500g de água (H2O) é aquecida de 110°C à 195°C na pressão atmosférica. Considera a massa molar da água 18,0 g/mol. A) 50,257 KJ B) 0,36 J X C) 82,456 KJ D) 2,25 MJ E) 36,72 KJ Questão 004 Dentre os principais efeitos térmicos, destacam-se os efeitos térmicos sensíveis e os efeitos térmicos associados à mudança de fase, ambos igualmente importante na análise de sistemas termodinâmicos. Assinale a alternativa que contêm as informações corretas. A) A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma massa m de água pura de 0° à 100 °C é menor, do que para vaporizar essa mesma massa m de água. B) O calor latente está associado a processos de mudanças de fase, sem variação da temperatura, seja em substâncias puras ou em misturas heterogêneas. C) Durante as mudanças de fase, percebemos que a variação da energia interna do sistema é maior que zero, uma vez que sempre ocorrerá variação da temperatura. X D) A capacidade térmica de um sistema é diretamente proporcional à sua variação de temperatura. E) A capacidade térmica é uma quantidade física intensiva e extremamente relevante para se analisar processos isobáricos. 03/05/2022 10:59:02 2/3 Questão 005 (Adaptada de J.M Smith.; H.C. Van Ness.; M.M. Abbott) um sistema termodinâmico aberto é definido por um fluxo em regime estacionário de gás metano. Qual deverá ser o calor injetado neste sistema para que possamos aumentar a temperatura de um mol de gás metano de uma temperatura inicial 260 °C à uma temperatura final 600 °C, considerando o metano à uma baixa pressão, portanto se comportado como gás ideal. Considere os parâmetros: A=1,702 B=9,081x10-3 C=-2,164x10-6 D=0 A) 19,778 J B) 29,925 Cal C) 25,235 eV D) 25,235 Cal X E) 25,2235 J Questão 006 Utilizando-se um termômetro, foi realizada a medição da temperatura de uma massa de 400g de água líquida, a medição acusou uma temperatura de 23°C. Calor foi adicionado à agua, fazendo aumentar sua energia interna, de tal forma que a nova temperatura marcada no termômetro foi de 53°C. O processo de transferência de energia ocorreu à pressão constante, e o calor específico da água pode ser considerado invariante em função da temperatura. Determine a variação da entalpia da massa de água. A) 5,5 x 104 Cal X B) 6,7 x 103 Cal C) 4,0 x 104 Cal D) 3,3 x 104 Cal E) 1,2 x 104 Cal Questão 007 A energia interna pode ser entendida como a soma das energias térmicas das moléculas que compõe um sistema, além de outros tipos de energia, como a energia associada aos elétrons e ao núcleo dos átomos. Quantizar a energia interna U é um grande problema, todavia na grande maioria das análises de sistemas termodinâmicos lidamos com a variação da energia interna â��U, portanto, esta última pode ser concebida pela primeira lei da termodinâmica, evidenciada pelo experimento de Joule. Sobre a energia interna, marque a alternativa correta. A) A capacidade térmica à pressão constante Cp é obtida através da derivada parcial da energia interna em relação à temperatura sob uma pressão fixa. X B) A energia interna de um sistema formado por um gás ideal é diretamente proporcional à pressão que o gás está submetido, ou seja, aumentando-se a pressão, as moléculas irão se chocar em maior quantidade e consequentemente resultando no aumento da energia interna. C) Em um processo isocórico, a variação da energia interna é sempre nula. D) Nos gases ideais, a energia interna depende somente da temperatura do sistema, portanto, aumentando-se a temperatura do sistema haverá um aumento da energia interna. E) Em um sistema termodinâmico formado por um gás ideal submetido a um processo isotérmico, a energia não pode permanecer constante em nenhuma hipótese. 03/05/2022 10:59:02 3/3 Questão 008 Um sistema é formado por 80,0 m 3 de um gás ideal com capacidade calorífica específica a pressão constante é Cp =7/2 R. Esse sistema é colocado em contato com um reservatório térmico que está a uma temperatura de 40 °C. Este sistema é então aquecido de uma temperatura de 22 °C à 28 °C na pressão fixa de 1,0 bar . Determine a variação da entalpia do gás. 1,0 bar = 105 Pa A) -569,49 KJ B) 357,85 KJ X C) 569,49 KJ D) -426,87 KJ E) 426,87 KJ
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