APOL 2_3

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APOL 2_3
Questão 1/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Um processo termodinâmico ocorre quando o sistema termodinâmico é alterado de um estado inicial para um outro estado final.
Entre os seguintes processos entre estados termodinâmicos qual tem maior variação positiva da energia interna?
Nota: 0.0
	
	A
	Você realiza 250 J de trabalho sobre um sistema, ele transfere 250 J de calor para o meio ambiente.
	
	B
	Você realiza 250 J de trabalho sobre o sistema, ele absorve 250 J de calor do meio ambiente.
	
	C
	O sistema realiza 250 J de trabalho sobre você, ele transfere 250 J de calor para o meio ambiente.
	
	D
	O sistema realiza 250 J de trabalho sobre você, ele absorve 250 J de calor do meio ambiente.
Questão 2/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Qual o trabalho realizado por um gás ao se expandir tendo volume inicial é de 3 litros e um final de 30 litros, sendo a pressão externa constante é de 2atm?
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	1500J
	
	B
	2340J
	
	C
	4320J
	
	D
	5470J
Questão 3/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
(Enade 2011) - A segunda lei da termodinâmica pode ser usada para avaliar propostas de construção de equipamentos e verificar se o projeto é factível, ou seja, se é realmente possível de ser construído. Considere a situação em que um inventor alega ter desenvolvido um equipamento que trabalha segundo o ciclo termodinâmico de potência mostrado na figura. O equipamento retira 800 kJ de energia, na forma de calor, de um dado local que se encontra na temperatura de 1000 K, desenvolve uma dada quantidade liquida de trabalho para a elevação de um peso e descarta 300 kJ de energia, na forma de calor, para outro local que se encontra a 500 K de temperatura. A eficiência térmica do ciclo é dada pela equação fornecida. 
Nessa situação, a alegação do inventor é
Nota: 0.0
	
	A
	correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é menor do que a eficiência teórica máxima.
	
	B
	incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é maior do que a eficiência teórica máxima.
	
	C
	correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima.
	
	D
	incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é maior do que a eficiência teórica máxima.
	
	E
	incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima.
Questão 4/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Se as moléculas de 1g de água fossem distribuídas uniformemente pela superfície terrestre, quantas moléculas caberiam em 1 cm2 dessa superfície? Dados: Massa molar da água 18,01 g/mol - Raio da Terra= 6,371.106 m. Dica: Trabalhe com três casas decimais
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	1350 moléculas
	
	B
	6607 moléculas
	
	C
	12920 moléculas
	
	D
	13468 moléculas
Questão 5/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Qual o trabalho realizado por um gás ao se expandir tendo um volume inicial de 3 litros e cuja temperatura cresce de 27ºC para 227ºC, supondo ser a pressão externa constante de 2atm?
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	120J
	
	B
	405J
	
	C
	560J
	
	D
	890J
Questão 6/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
A temperatura de 44 ºF corresponde a que temperatura em ºC?
Assinale a alterrnativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	4ºC
	
	B
	5ºC
	
	C
	6ºC
	
	D
	6,6ºC
Questão 7/10 - 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: 0.0
	
	A
	12 atm
	
	B
	22,3 atm
	
	C
	45 atm
	
	D
	67 atm
Questão 8/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
A segunda lei da termodinâmica mostra que nenhuma máquina térmica pode ter eficiência de 100%, mas qual seria a eficiência máxima possível que pode ser atingida por uma máquina térmica?
Em 1824 o engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot conseguiu responder essa pergunta. Ele desenvolveu uma máquina térmica hipotética ideal que operando em ciclos, diante de duas fontes térmicas, fornecia a máxima eficiência permitida pela segunda lei da termodinâmica, esse ciclo é conhecido como ciclo de Carnot. Ele mostrou que quanto maior a temperatura da fonte quente, maior seria seu rendimento para uma substância de trabalho que se comportasse como um gás ideal.
Na figura 1 pode-se ver o ciclo de Carnot para determinada máquina térmica.
Figura 1 – Ciclo de Carnot
A primeira etapa deste ciclo compreende a expansão isotérmica do gás na temperatura TH = 500 K absorvendo calor QH = 2000 J da fonte quente, na sequência, a segunda etapa, ocorre expansão adiabática, fazendo a temperatura do gás cair para TC = 350 K, temperatura da fonte fria. Depois disso, etapa três, o gás é comprimido isotermicamente na temperatura TC, rejeitando calor QC e finalmente, na quarta etapa, o gás sofre compressão adiabática, retornando ao seu estado inicial na temperatura TH, temperatura da fonte quente.
O esquema do fluxo de energia desta máquina térmica está representado na figura 2.
Figura 2 – Fluxo de energia
Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II, Sears e Zemansky: termodinâmica e ondas. Pág 324, 14ª ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015.
Com base no diagrama pressão x volume apresentado na figura 1 e no fluxo de energia apresentado na figura 2 para essa máquina térmica hipotética operando no ciclo de Carnot, de acordo com as leis da termodinâmica, avalie as afirmações a seguir.
I - A quantidade de calor QC rejeitado pela máquina térmica para fonte fria é 1400 J.
II - Segundo a teoria desenvolvida por Carnot, a eficiência da máquina térmica pode ser determinada apenas conhecendo as temperaturas da fonte quente e da fonte fria, pela relação, e=1−TCTHe=1−TCTH , sendo válida está relação, a eficiência desta máquina térmica é de 30%.
III. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, o trabalho realizado pela máquina será 600 J.
IV - A etapa 3-4 é a etapa de compressão adiabática onde o calor QC é liberado para o ambiente aumentando a pressão e a energia interna do sistema.
V. Nas etapas do ciclo de Carnot onde ocorrem processos adiabáticos, seja na compressão ou expansão, nenhum trabalho é realizado, não existe troca de energia na forma de trabalho entre o sistema e o ambiente.
É correto apenas o que se afirma em
Nota: 10.0
	
	A
	I, II e III
Você acertou!
	
	B
	I, II e IV
	
	C
	II, IV e V
	
	D
	II, III, IV
	
	E
	III, IV e V
Questão 9/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Uma quantidade de um gás ideal a 10 ºC e a pressão de 100 kPa ocupa um volume de 2,50 m³. Quantos moles de gás estão presentes?
Se a pressão for elevada a 300 kPa e a temperatura de 30 ºC, qual o volume de gás que ocupará? Suponha que não haja perdas.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	89 moles e 0,990 m³
	
	B
	106 moles e 0,892 m³
	
	C
	150 moles e 0,786 m³
	
	D
	200 moles e 0,497 m³
Questão 10/10 - Física - Termodinâmica e Ondas
Encontre a massa em gramas de 7,5.1024 átomos de arsênico, que tem massa molar de 74,9g/mol.
Encontre a alternativa correta
Nota: 10.0
	
	A
	234,89g
	
	B
	673,90g
	
	C
	932,83g
Você acertou!
	
	D
	1034,72g