AVALIAÇÃO TTERMODINAMICA I E II

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AVALIAÇÃO TTERMODINAMICA I E II 
Durante um processo isobárico dos gases, a pressão permanece constante e o volume aumenta ou diminui proporcionalmente à variação da temperatura. Considerando os gases monoatômicos e ideais que passam por um processo de transformação isobárica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Toda a quantidade de calor (Q) cedida ao sistema será transformada em trabalho mecânico. ( ) A quantidade de calor (Q) cedida ao sistema é diretamente proporcional a sua variação de temperatura. ( ) A energia interna do gás (U) varia conforme a temperatura. ( ) A variação de energia interna é inversamente proporcional à variação volumétrica. ( ) A temperatura do gás varia, mas não há trocas de calor entre o sistema e o meio externo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - F - V - F.
B
F - V - V - F - F.
C
V - V - V - F - F.
D
F - F - V - F - V.
Questão 2
O calor é matéria de estudo da termodinâmica e sua investigação requer o desenvolvimento de conceitos como temperatura e energia cinética média das partículas que compõem um determinado corpo. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria do calor, assinale a alternativa CORRETA:
A
O calor é um fluido que se transfere de um corpo para outro, dependendo da diferença de temperatura entre cada um dos corpos.
B
O calor é definido como a energia em trânsito em corpos a diferentes temperaturas, de modo a atingir o equilíbrio térmico entre eles.
C
O calor é definido como a energia cinética média das partículas que compõem um corpo a uma determinada temperatura.
D
O calor é definido como a energia em cinética em corpos a diferentes pressões, de modo a atingir o equilíbrio químico entre eles.
Suponha que você tenha encontrado um bloco de 2 kg de um material metálico. Observa-se que para alterar a medida de sua temperatura em 10 K, é necessário conceder ao material cerca de 4680 J. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria do calor e da temperatura, analise o quadro a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
A
O metal é o mercúrio.
B
O metal é o cobre.
C
O metal é o alumínio.
D
O metal é a prata.
Considerando uma geladeira doméstica convencional, analise as afirmativas a seguir:
I- O congelador fica na parte superior para favorecer a condução do calor que sai dos alimentos e vai até ele.
II- As prateleiras são grades vazadas para permitir a livre convecção das massas de ar quentes e frias no interior da geladeira.
III- A energia térmica que sai dos alimentos chega até o congelador, principalmente, por radiação.
IV- As paredes das geladeiras normalmente são intercaladas com material isolante com o objetivo de evitar a entrada de calor por condução.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As afirmativas I e IV estão corretas.
B
As afirmativas II e III estão corretas.
C
As afirmativas II e IV estão corretas.
D
As afirmativas I e III estão corretas.
O fenômeno de propagação de calor é fundamental para a descrição da temperatura dos corpos, é através dele que entendemos como é alterada a energia cinética média dos corpos, devido a uma fonte de calor e como essa se associa à temperatura. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria do calor e da temperatura, assinale a alternativa CORRETA:
A
A condução é um processo de propagação de calor que ocorre principalmente nos sólidos, nele cada sítio que compõe a estrutura molecular do material emite energia térmica sob a forma de radiação eletromagnética, que se propaga por toda a rede cristalina, agitando sítios subsequentes.
B
A convecção que ocorre em um fluido é a transferência de energia, a partir do sucessivo choque entre as moléculas que compõem o sistema. Esse processo de transferência cria uma corrente convectiva de matéria, como em uma panela com água fervendo.
C
A convecção que ocorre em um fluido é a transferência de matéria, à determinada temperatura, devido às diferenças e densidade do sistema, normalmente criadas por uma fonte de calor. Esse processo de transferência cria uma corrente convectiva de matéria, como em uma panela com água fervendo.
D
A condução é um processo de propagação de calor que ocorre principalmente no fluido. Nele, pequenos pacotes de matéria chocam-se com outros pacotes, em diferentes regiões do fluido, tomando suas posições por meio de transferência de momento, esse processo se propaga por toda a rede cristalina, movendo sítios subsequentes.
A transmissão de calor é denominada como o fenômeno da passagem de energia térmica de um local para o outro, até o equilíbrio térmico. 
Usando seus conhecimentos de transmissão de calor, assinale a alternativa CORRETA:
A
A transmissão do calor, qualquer que seja o processo, sempre ocorre, naturalmente, de um ambiente de maior temperatura para outro de menor temperatura.
B
A condução térmica é  a propagação do calor de uma região para outra com deslocamento do material aquecido.
C
A convecção térmica é a propagação de calor que pode ocorrer em qualquer meio, até mesmo no vácuo.
D
A radiação térmica é a propagação de energia por meio de ondas eletromagnéticas e ocorre exclusivamente nos fluidos.
Calor específico é a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de cada grama de uma substância. O calor específico do cobre é igual a 0,09 cal\gºC. 
Se em vez de usarmos a escala Celsius usássemos a escala Fahrenheit, quanto valeria esse calor específico? 
A
0,10 cal\g ºF.
B
0,15 cal\g ºF.
C
0,05 cal\g ºF.
D
0,005 cal\g ºF.
Suponha que você esteja trabalhando no projeto de um revestimento cerâmico para cobrir uma peça tubular de um motor que opera em alta temperatura, mas cujo calor cedido ao ambiente pode danificar o mecanismo e torná-lo menos eficiente. Para evitar também o superaquecimento do material, é aceitável para a peça uma perda limiar de calor de 400 J/s, que será revestida por uma camada cerâmica de área 1 m^2. Sabendo que a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do tubo pode atingir no máximo 150 K e que a condutividade térmica do material cerâmico que o reveste é de 0.030 W/mK, analise as sentenças a seguir: I- A espessura da camada cerâmica deverá ter 1.1 cm. II- Após um minuto de uso, a quantidade de calor cedida ao ambiente será de 2400 J. III- Quanto maior o valor da condutividade térmica do revestimento, maior será o isolamento térmico do material revestido. IV- A potência térmica cedida pela peça ao ambiente será de 400 W. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e II estão corretas.
B
As sentenças II e III estão corretas.
C
As sentenças I e IV estão corretas.
D
As sentenças III e IV estão corretas.
A teoria dos gases ideais é fundamental para o seu entendimento, ela faz determinadas considerações que nos possibilitam predizer o comportamento de tais gases sob determinadas circunstâncias. Suponha que você esteja estudando as propriedades termodinâmicas de um determinado gás ideal e que submeta tal gás a uma série de processos termodinâmicos que alterarão suas configurações, porém mantendo-o zeloso à equação PV=nRT. Sobre a teoria termodinâmica e os conceitos que sustentam a descrição dos seus processos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Boyle. ( ) Triplicar o volume do gás tornará a razão entre as pressões, antes e depois de cada processo, diretamente proporcional à terça parte da razão entre as temperaturas. ( ) Caso seja isotérmico, o processo refletirá as conclusões de Charles. ( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Charles. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F - F.
B
F - V - F - V.
C
V - V - F - V.
D
V - F - V - F.
A primeira lei da termodinâmica trata dos processos de transferência de calor e realização de trabalho em um sistema composto por um fluido e como a soma dessas duas quantidades é capaz de alterar a energia interna do sistema de partículas. Sobre a teoria que sustenta a primeira lei da termodinâmica, analise as sentenças a seguir: I- Quando um sistema composto por um gás,contido em um calorímetro com um êmbolo móvel, recebe uma certa quantidade de calor, este realiza trabalho sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela diferença entre a energia advinda da fonte de calor e aquela alocada para a realização do trabalho. II- Quando um sistema composto por um gás, termicamente isolado em um calorímetro com um êmbolo móvel, recebe uma certa quantidade de calor, este realiza trabalho sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela diferença entre a energia advinda da fonte de calor e aquela alocada para a realização do trabalho. III- Quando um sistema composto por um gás, contido em um calorímetro com um êmbolo fixo, recebe uma certa quantidade de calor, este não realiza trabalho sobre o êmbolo e a variação em sua energia interna será dada pela energia advinda da fonte de calor. IV- Quando um sistema composto por um gás, contido em um calorímetro com um êmbolo fixo, recebe uma certa quantidade de calor e realiza trabalho sobre o êmbolo, porém nenhuma variação na energia interna do sistema é observada, podemos dizer que toda a energia advinda da fonte de calor foi realocada para a realização do trabalho. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença I está correta.
B
As sentenças II e IV estão corretas.
C
As sentenças II, III e IV estão corretas.
D
As sentenças I e III estão corretas.
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 C mantêm um fluxo de calor com o corpo B, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
B
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.
C
Se os corpos A e C estão em equilíbrio térmico com o corpo B, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
D
Se os corpos A e B cessam em trocar calor entre si, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
Há várias fantasias criadas sobre a escolha de Fahrenheint para os pontos fixos de sua escala. Uma delas diz que ele queria que a temperatura do corpo de sua esposa tivesse a temperatura de 100 °F. Caso esse fato fosse verídico, quanto equivaleria essa temperatura em Célsius?
A
32 °C.
B
42 °C.
C
38 °C.
D
24 °C.
Chamamos de Termologia a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao calor, aquecimento, resfriamento, mudanças de estado físico, mudanças de temperatura etc. Termometria é a parte da termologia voltada para o estudo da temperatura, dos termômetros e das escalas termométricas. Com base nesses conceitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A temperatura normal do corpo humano é de cerca de 37 °C; essa temperatura corresponde na escala Kelvin a 310 K. ( ) Um carro estava estacionado no sol com o tanque de gasolina completamente cheio. Depois de um certo tempo, em virtude da elevação de temperatura, uma certa quantidade de gasolina entornou. Essa quantidade representa a dilatação real que a gasolina sofreu. ( ) Um pássaro eriça (arrepia) suas penas para manter o ar entre elas, evitando, assim, que haja transferência de calor de seu corpo para o ambiente. ( ) Enchendo-se demasiadamente uma geladeira haverá dificuldade para a formação de correntes de convecção. ( ) Dois automóveis, um claro e outro escuro, permanece estacionados no sol durante um certo tempo. O carro escuro aquece mais porque absorve mais radiação térmica solar. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: https://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Termometria/temperatura.php#:~:text=em%20Termologia%20%3E%20Termometria-,Termometria,term%C3%B4metros%20e%20das%20escalas%20termom%C3%A9tricas. Acesso em: 29 jul. 2020.
A
F - F - V - F - V.
B
V - V - F - V - V.
C
V - F - F - V - F.
D
V - F - V - V - V.
Considere uma barra de metal submetida a uma dada variação de temperatura de 15 K, de modo que ao fim do processo, o comprimento final da barra é 12% 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- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de dilatação térmica. II- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de contração térmica. III- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 0.075 K^(-1). IV- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 0.80 K^(-1). Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças III e IV estão corretas.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
As sentenças II e IV estão corretas.
D
As sentenças I e III 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 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
Somente a sentença II está correta.
B
As sentenças I, II e IV estão corretas.
C
As sentenças III e IV estão corretas.
D
As sentenças I e III estão corretas.
Os fenômenos termodinâmicos estão presentes em todos os momentos de nossa vida, sendo importante conhecê-los para entendimento do mundo em que vivemos. Uma colher metálica deixada em contato com o alimento, ao fogo, aquecerá mais, devido ao gradiente de temperatura entre a fonte térmica e sua temperatura ambiente inicial, do que uma colher de madeira, submetida à mesma situação. Uma casa, aquecida por uma lareira numa noite fria de inverno, manterá um clima mais ameno, graças também ao gradiente de temperatura estabelecido entre os lados de dentro e de fora do recinto. Sobre o conceito de equilíbrio térmico e a lei zero da termodinâmica, analise as sentenças a seguir: I- Quando dois corpos em contato se encontrama diferentes temperaturas, calor fluirá do corpo com a temperatura mais alta para o corpo com a temperatura mais baixa, por meio do choque entre as moléculas constituintes de ambos os corpos, até que a energia cinética média das moléculas em ambos os corpos se iguale. A esse processo damos o nome de equilíbrio térmico. II- Sempre que dois corpos entram em contato, eles invariavelmente começam a transferir energia cinética, até o momento em que os calores em cada um deles se equilibram. A esse fenômeno damos o nome de equilíbrio térmico. III- Um termômetro tem a função de calcular o fluxo de calor proveniente de um corpo A, em contato com um corpo B, ele faz isso ao mensurar a energia cinética média das partículas em cada corpo, identificando qualquer desequilíbrio. IV- A função dos termômetros é aquela de quantificar a temperatura de um corpo ou fluido, entretanto essa ação é comumente realizada de forma indireta. Um termômetro de mercúrio, por exemplo, mede a temperatura de um corpo a partir da dilatação térmica que a troca de calor entre o objeto cuja temperatura se deseja medir e o instrumento, durante os instantes de contato. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e IV estão corretas.
B
As sentenças II, III e IV estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
Somente a sentença II está correta.
A dilatação térmica nos sólidos e líquidos é um fenômeno termodinâmico que decorre da absorção de calor por uma determinada quantidade de matéria. Sua quantificação depende não apenas da variação térmica a que são submetidos, mas também da massa do material envolvido e da sua eficiência ao distribuir tal variação de temperatura ao longo das dimensões consideradas. Entretanto, essa não é uma descrição absolutamente intransigente e alguns fluidos, por exemplo, podem apresentar comportamentos que destoam em determinados intervalos de temperatura. A água é um bom exemplo dessa dissonância e apresenta um comportamento anômalo a baixas temperaturas. Sobre a dilatação anômala da água escolha, assinale a alternativa CORRETA:
A
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma aumento em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
B
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
C
De 0 ºC a 4 ºC, a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um mínimo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
D
De 0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 0 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
A termodinâmica é a área da física que lida com os fenômenos térmicos, ela descreve os processos pelos quais um sistema é submetido quando sofre alterações de pressão, volume e temperatura. Sobre a teoria termodinâmica, analise as sentenças a seguir: I- A temperatura de um corpo guarda uma relação muito próxima com a agitação térmica das moléculas que o compõem e apesar de termos uma noção intuitiva do conceito de temperatura, em recorrentes oportunidades podemos nos tornar reféns de nossas percepções sensoriais, o que impôs a necessidade do estabelecimento de técnicas apuradas de medição. II- A energia térmica é o conceito termodinâmico que descreve o fluxo de calor entre um corpo a temperatura mais baixa e um corpo a temperatura mais elevada. III- A lei zero da termodinâmica define o conceito de equilíbrio térmico entre corpos. Ela postula que sistemas formados por corpos em contato tendem a atingir uma temperatura comum, estabelecida primordialmente por propriedades termodinâmicas de ambos os corpos, IV- A pressão de um gás contido em um determinado recipiente é inversamente proporcional à temperatura a que ele é submetido. Isso significa que significa que quanto menor a temperatura de um gás, maior será a agitação de suas moléculas. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença IV está correta.
B
Somente a sentença I está correta.
C
As sentenças I e III estão corretas.
D
As sentenças II e IV estão corretas.
Considere um cilindro de volume inicial V_0, submetido a uma fonte de calor. A base do cilindro não sofre nenhuma dilatação, mantendo sua área A_0, entretanto sua altura h é livre para corresponder aos efeitos esperados pela dilatação. Sobre as informações disponibilizadas e a teoria que dá suporte à teoria da dilatação dos corpos, assinale a alternativa CORRETA que apresenta como a altura h do cilindro varia com a temperatura:
A
h(T)= h_0 (1+alpha Delta T).
B
h(T)= h_0 (1+2 alpha Delta T).
C
h(T)= h_0 (1+3 alpha Delta T).
D
h(T)= h_0 (1+e^alpha Delta T ).
É o grau de agitação das partículas.
De que conceito estamos falando?
A
Frio.
B
Temperatura.
C
Calor.
D
Pressão.