Lista 02 - Primeira Lei da Termodinâmica

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará 
Técnico em Meio Ambiente Integrado ao Ensino Médio 
Física II 
Acadêmico: 
Lista 02 – Primeira Lei da Termodinâmica 
 Prof. Sebastião Rodrigues Moura 
1) As figuras representam a transformação sofrida por um gás. Determinar o trabalho realizado de A para B em cada processo. 
a) P (N/m
2
) b) P (N/m
2
) 
 
 A B A B 
 20 10 ......... 
 
 
 
 0 5 V (m
3
) 0 2 5 V (m3) 
2) Um gás recebe um trabalho de 560 J e absorve uma quantidade de calor de 120 J. Determine a variação da energia interna 
do sistema. 
3) Um gás passa de um estado a outro trocando energia com o meio. Calcule a variação da energia interna do gás nos 
seguintes casos: 
a) o gás recebeu 230 J de calor e realizou um trabalho de 100 J. 
b) o gás recebeu 80 J de calor e o trabalho realizado sobre ele é 50 J. 
c) o gás cedeu 90 J de calor e o trabalho realizado sobre ele é 65 J. 
4) Durante um processo, são realizados 100 J de trabalho sobre um sistema, observando-se um aumento de 50 J em sua energia 
interna. Determine a quantidade de calor trocada pelo sistema, especificando se foi adicionado ou retirado. 
5) Um cilindro com 5,40 mol de hélio a 300 K é aquecido a 500 K. Determine a quantidade de calor absorvida pelo hélio quando: 
Adote o calor específico do gás hélio, a pressão constante, igual a 
 
 
 e, a volume constante, 
 
 
. 
a) a pressão é mantida constante; 
b) o volume é mantido constante. 
 
6) No exercício anterior, determine a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 5,4 mol de hélio de 300 K para 
500 K, obtendo 2,25104 J a pressão constante, e 1,35104 J a volume constante. Nessa situação determine: 
a) a variação de energia interna do sistema; 
b) o trabalho realizado a pressão constante; 
c) o trabalho realizado a volume constante. 
7) A massa de 1,0 kg de água a pressão normal, P0 = 1,0.10
5
 Pa, quando transformada em vapor, passa aproximadamente de 
1,0 litro para 1700 litros. Qual a variação de energia interna da água? LV = 2,3.10
6
 J/kg. 
 
8) Um bloco de alumínio de massa 2,7 kg é aquecido a pressão normal P0 e sua temperatura se eleva de 20ºC para 100ºC. 
a) Determine o trabalho realizado pelo bloco; 
b) Encontre o acréscimo de energia interna desse bloco. 
9) Numa transformação a volume constante (isocórica), um gás recebe 500 J de calor do ambiente. Qual o trabalho 
realizado e qual a variação da energia interna do gás? 
10) Numa transformação isotérmica de um gás ideal o produto PV é constante e vale 33240 J. A constante dos gases é R = 
8,31 J/mol K e o número de mols é n = 5. Durante o processo, o gás recebe do ambiente 2000 J de calor. Determine: 
a) se o gás está sofrendo expansão ou compressão; b) a temperatura do processo; 
c) a variação da energia interna do gás; d) o trabalho realizado na transformação. 
 
11) Um gás ideal efetua o processo cíclico evoluindo do ponto A até o ponto B, deste até o ponto C e 
depois até D, retornando finalmente ao estado do ponto A, como mostrado na figura abaixo. No estado 
inicial, o volume do gás é 1l e a pressão 2 atm. O gás se expande isobaricamente até atingir o volume de 
2,5 l e é então resfriado isocoricamente até sua pressão chegar a 1 atm. É então resfriado a pressão 
constante até o seu volume ser 1l, e depois aquecido a volume constante, retornando ao estado inicial. 
Calcular o trabalho do gás no ciclo e o calor trocado pelo gás durante o ciclo.