FLUIDOS E TERMODINÂMICA - II

Prévia do material em texto

FLUIDOS E
TERMODINÂMICA
Teste QUESTIONÁRIO UNIDADE II
Iniciado 07/10/22 17:54
Enviado 07/10/22 18:20
Status Completada
Resultado da tentativa 3 em 3 pontos
Tempo decorrido 25 minutos
Resultados exibidos Todas as respostas, Respostas enviadas, Respostas corretas,
Comentários, Perguntas respondidas incorretamente
●
Pergunta 1
● 0,3 em 0,3 pontos
●
A coluna de mercúrio de um termômetro está sobre duas escalas
termométricas que se relacionam entre si. A figura abaixo mostra
algumas medidas correspondentes a determinadas temperaturas.
Quando se encontra em equilíbrio térmico com gelo fundente,
sob pressão normal, o termômetro indica 20° nas duas escalas. Em
equilíbrio térmico com água em ebulição, também sob pressão
normal, a medida na escala A é 82°A e na escala B:
Resposta Selecionada: b.
51°B
Respostas: a.
49°B
b.
51°B
c.
59°B
d.
61°B
e.
69°B
Comentário
da
respost
a:
Resposta: B
Comentário: Precisamos obter dois pontos de
correspondência entre as escalas. O primeiro
pode ser para o gelo fundente, onde para as
duas escalas corresponde a 20°. O segundo
ponto pode ser para 40° na escala A e 30° na
escala B. A partir daí, monta-se a equação de
conversão da escala A para B e da A para
Celsius, sendo que a correspondência é de
82°A na escala A para 100°C na Celsius.
●
● Pergunta 2
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Uma bolsa térmica com 500g de água à temperatura inicial de 60ºC é
empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente.
Transcorrido um certo tempo desde o início do tratamento, a
temperatura da água contida na bolsa é de 40ºC. Considerando que o
calor específico da água é 1 cal/(gºC) e supondo que 60% do calor
cedido pela água foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade
de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a:
Resposta Selecionada: c.
6 000
Respostas: a.
2 000
b.
4 000
c.
6 000
d.
8 000
e.
10 000
Comentário da
resposta:
Resposta: C
Comentário: Calcule a quantidade de calor
cedida por: Q = m.c. e multiplique
esse valor por 0,6 (60%).
●
● Pergunta 3
● 0,3 em 0,3 pontos
●
O gráfico representa a temperatura em função do tempo de um líquido
aquecido em um calorímetro. Considerando como desprezível a
capacidade térmica do calorímetro, e que o aquecimento foi obtido
através de uma resistência elétrica, dissipando energia à taxa
constante de 120 W, a capacidade térmica do líquido vale:
Resposta Selecionada: e.
1 200 J/°C
Respostas: a.
12 J/°C
b.
20 J/°C
c.
120 J/°C
d.
600 J/°C
e.
1 200 J/°C
Comentário
da
respost
a:
Resposta: E
Comentário: A partir dos dados do gráfico para a
variação de temperatura de 24ºC a 54ºC em
6,0min, podemos calcular a partir da
potência: a partir
dessa quantidade de calor a partir da
potência: a partir dessa
quantidade de calor usamos:
●
● Pergunta 4
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Em um dia ensolarado, a potência média de um coletor solar para
aquecimento de água é de 3 kW. Considerando a taxa de
aquecimento constante e o calor específico da água igual a 4200
J/(kg.°C), o tempo gasto para aquecer 30 kg de água de 25°C para
60°C será, em minutos, de:
Resposta Selecionada: d.
24,5
Respostas: a.
12,5
b.
15
c.
18
d.
24,5
e.
26
Comentário
da
respost
a:
Resposta: D
Comentário: Primeiro, calculamos a quantidade
de calor necessária para variar a temperatura
da água de 25ºC a 60 ºC: . Com
essa quantidade e sabendo que
, calculamos o
tempo necessário para o aquecimento.
●
● Pergunta 5
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Sob pressão normal, uma chama constante gasta 3 minutos para elevar a
temperatura de certa massa de água (calor específico = 1 cal/(g°C))
de 10 °C até 100°C. Nessa condição, admitido que o calor
proveniente da chama seja recebido integralmente pela água, o
tempo decorrido somente para a vaporização total da água será de:
(Dado: calor latente de vaporização da água = 540 cal/g)
Resposta Selecionada: d.
18 minutos.
Respostas: a.
9 minutos.
b.
12 minutos.
c.
15 minutos.
d.
18 minutos.
e.
21 minutos
Comentário
da
resposta:
Resposta: D
Comentário: Primeiro, calculamos a potência
térmica da chama:
Com essa potência, podemos calcular o tempo
necessário para a vaporização, sabendo
que a quantidade de calor latente é: Q =
m.L
●
● Pergunta 6
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Num laboratório, situado ao nível do mar, massas iguais de água líquida e
gelo (água sólida) estão há um bom tempo em um recipiente de
paredes adiabáticas e de capacidade térmica desprezível.
Introduzindo-se 100 g de água fervente nesse recipiente, verifica-se
que, após alguns minutos, se atinge o equilíbrio térmico do sistema, e
que nele só existe água líquida a 0°C. A massa de gelo existente no
recipiente, no início da experiência, era:
Dados:
calor específico da água sólida (gelo) =c g = 0,50 cal/(gºC)
calor específico da água líquida = c a = 1,00 cal/(gºC)
calor latente de fusão do gelo = L f = 80 cal/g
calor latente de vaporização da água = L v = 540 cal/g
Resposta Selecionada: e.
125g
Respostas: a.
50g
b.
62,5g
c.
80g
d.
100g
e.
125g
Comentário
da
respost
a:
Resposta: E
Comentário: A massa de água inicial, por estar
há um bom tempo em um mesmo recipiente
com o gelo, está em equilíbrio térmico com
ele, ou seja, a 0 ºC. Assim, todo o calor
cedido pela massa de água quente (100g)
introduzido a 100 ºC ao se resfriar até 0 ºC
foi usado para fundir a massa de gelo inicial.
Assim, podemos calcular a massa de gelo.
●
● Pergunta 7
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Depois de assar um bolo em um forno a gás, Zulmira observa que
queima a mão ao tocar no tabuleiro, mas não a queima ao tocar
no bolo. Considerando essa situação, é correto afirmar que isso
ocorre porque:
Resposta
Selecionada
:
b. A transferência de calor entre o
tabuleiro e a mão é mais rápida que
entre o bolo e a mão.
Respostas: a. A capacidade térmica do tabuleiro é maior
que a do bolo.
b. A transferência de calor entre o tabuleiro
e a mão é mais rápida que entre o bolo e a
mão.
c. O bolo esfria mais rapidamente que o
tabuleiro, depois de os dois serem
retirados do forno.
d. O tabuleiro retém mais calor que o bolo.
e. O bolo possui maior condutividade térmica
que o tabuleiro.
Comentário
da
resposta:
Resposta: B
Comentário: Como o tabuleiro é de metal,
sua condutividade térmica é maior, isso
implica que o calor flui mais
rapidamente por ele em comparação
com o bolo.
●
● Pergunta 8
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Um laboratório químico descartou um frasco de éter, sem perceber que,
em seu interior, havia ainda um resíduo de 7,4g de éter, parte no
estado líquido, parte no estado gasoso. Esse frasco, de 0,8L de
volume, fechado hermeticamente, foi deixado sob o sol e, após um
certo tempo, atingiu a temperatura de equilíbrio T = 37°C, valor acima
da temperatura de ebulição do éter. Se todo o éter no estado líquido
tivesse evaporado, a pressão dentro do frasco seria:
(Considere: no interior do frasco descartado, havia apenas éter.
Massa molar do éter = 74 g; R (constante universal dos gases) = 0,08 atm
. L / mol . K)
Resposta Selecionada: d.
3,1 atm
Respostas: a.
0,37 atm
b.
1,0 atm
c.
2,5 atm
d.
3,1 atm
e.
5,9 atm
Comentário
da
resposta
:
Resposta: D
Comentário: Primeiro, calculamos o número de
mols de éter, para isso, usamos: em
que m é a massa total de éter e M é a massa
molar dada. Usamos a equação dos gases
ideais: , lembrando de usar a
escala kelvin para medida de temperatura.
●
● Pergunta 9
● 0,3 em 0,3 pontos
●
No interior de um recipiente cilíndrico rígido, certa quantidade de um gás
ideal sofre, por meio de um pistão, uma compressão isobárica,
representada no diagrama.
Sabendo que o êmbolo se desloca 20 cm, o módulo do trabalho realizado
no processo e a intensidade da força F que o gás exerce sobre o
pistão valem, respectivamente,
Resposta Selecionada: e.
120J e 600N.
Respostas: a.
30J e 600N.
b.
40J e 120N.
c.
60J e 600N.
d.
60J e 120N.
e.
120J e 600N.
Comentário da
resposta:
Resposta: E
Comentário: Para calcular o trabalho, como o
processo é isobárico, basta usar:
Com o trabalho calculado, basta lembrar que
●● Pergunta 10
● 0,3 em 0,3 pontos
●
Uma dada massa de um gás perfeito sofre a transformação AB, indicada
no diagrama abaixo:
Sabendo que, durante a transformação, o gás recebeu 22,0J de calor,
podemos afirmar que a variação da energia interna foi de:
Resposta Selecionada: d.
6,0J
Respostas: a.
–38,0J
b.
–10,0J
c.
–6,0J
d.
6,0J
e.
8,0J
Comentário
da
respost
a:
Resposta: D
Comentário: O trabalho realizado será dado pela
área do trapézio. Cuidado com a unidade do
volume que foi dada em litros e deve ser
calculada em m 3. A partir do trabalho
calculado, devemos usar a primeira lei da
termodinâmica ( ), que nos
permitirá calcular a variação da energia
interna.
●