termodinamica 3

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Questão 1/10 - Termodinâmica
Leia o extrato de texto:
“Calor é energia em trânsito. Esse meio de transferência de energia só existe quando há uma diferença de temperatura entre dois corpos”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 43.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica sobre o conceito de calor, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	A transferência de calor se dá do meio de menor para o de maior temperatura.
	
	B
	A agitação molecular durante a transferência de calor tende a diminuir para os dois corpos envolvidos.
	
	C
	Uma massa maior de um material necessita de menos calor para ser aquecida quando comparada a uma massa menor.
	
	D
	Pode ser definido como o transporte de energia para que o equilíbrio térmico seja atingido.
Comentário: “Desta forma, podemos definir calor como a energia que se transporta para que dois ou mais corpos adquiram a mesma temperatura”. (livro-base, p. 43)
	
	E
	Os tipos de materiais ou substâncias e a quantidade de matéria influem inversamente na troca de calor.
Questão 2/10 - Termodinâmica
Considere o trecho de texto:
“Sabendo das relações entre as unidades de medida, podemos facilmente obter o valor de uma temperatura nas três escalas fazendo as conversões de medida”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 13.
Considerando estas informações, os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica e sabendo que a temperatura de ebulição do etanol, a nível do mar, é 78,3ºC, assinale a alternativa que expressa corretamente esse valor em graus Fahrenheit:
Dados: 
 
Nota: 10.0
	
	A
	147,34 ºF.
	
	B
	149,45 ºF.
	
	C
	172,94 ºF.
Você acertou!
Comentário: “Essa relação entre as temperaturas na escala Celsius e na escala Fahrenheit é dada, então, por ” (livro-base, p. 14)
Substituindo a temperatura em ºC na equação, teremos:
Logo, 
	
	D
	179,56 ºF.
	
	E
	159,94 ºF.
Questão 3/10 - Termodinâmica
Leia o fragmento de texto:
“O calor necessário, por unidade de massa, para que determinada substância mude de fase chama-se calor latente”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 48.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor necessário para que 134 kg de cobre passem do estado sólido para o líquido:
Dados: Q = m.L; L (fusão) = 134 x 10³ J.kg-1; L (vaporização) = 5069 x 10³ J.kg-1
Nota: 0.0
	
	A
	17,9 x 106 kJ
	
	B
	17,9 x 103 kJ
Comentário: A passagem do estado sólido para o líquido é chamada de fusão, logo usaremos o calor latente de fusão para os cálculos.
Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: Q = 134.134x103
Portanto, Q = 17,9 x 106 = 17,9x103 kJ
	
	C
	679,2 x 103 kJ
	
	D
	679,2 x 106 kJ
	
	E
	17,9 x 104 kJ
Questão 4/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“A temperatura é uma unidade de medida física do grau de agitação das moléculas. Observe que os conceitos de energia, de calor e de temperatura estão associados, mas possuem significados bastante distintos. Temperatura, como uma grandeza física, possui escala e unidade [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 10.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de temperatura e escalas termométricas julgue as asserções como VERDADEIRAS ou FALSAS:
I. ( ) A temperatura pode ser representada pelas escalas Kelvin, graus Celsius e graus Fahrenheit.
II. ( ) Ao elevarmos a temperatura de uma substância, sua agitação molecular diminui.
III. ( ) A temperatura é aferida por um termômetro, tendo como base os preceitos da termometria.
IV. ( ) As escalas de temperatura relacionam-se entre si, sendo possível a conversão entre unidades. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta obtida:
Nota: 10.0
	
	A
	V – V – V – V
	
	B
	V – F – F – F
	
	C
	V – F – V – F
	
	D
	V – F – V – V
Você acertou!
Comentário: Afirmação I é verdadeira: “As unidades de medida de temperatura mais utilizadas são ºC (graus Celsius), K (Kelvin) e ºF (graus Fahrenheit)” (livro-base, p. 12). Afirmação II é falsa: “Substâncias submetidas a altas temperaturas estão em um estado elevado de aquecimento, e seus constituintes apresentam nível elevado de agitação (suas moléculas vibram, giram e deslocam-se de modo mais acentuado)” (livro-base, p. 11). Afirmação III é verdadeira: “O modo como a temperatura de uma substância pode ser medida é estudado pela termometria. [...] Esta pode ser medida com um dispositivo chamado termômetro” (livro-base, p.12). Afirmação IV é verdadeira: “Sabendo as relações entre as unidades de medida, podemos facilmente obter o valor de uma temperatura nas três escalas fazendo as conversões de medida” (livro-base, p. 13).
	
	E
	V – V – F – V
Questão 5/10 - Termodinâmica
Leia o seguinte fragmento de texto:
“Quando uma substância sólida é aquecida, a consequente agitação de suas moléculas resulta em um aumento de suas dimensões macroscópicas. Esse aumento decorrente do aquecimento é chamado de dilatação térmica. Podemos atestar que a dilatação térmica acarreta o aumento da dimensão do comprimento de um sólido e a chamamos de dilatação linear. [...] O aumento da superfície de um sólido é chamado de dilatação superficial [...]. Quando a dilatação térmica acarreta o aumento no volume de um sólido, falamos em dilatação cúbica ou volumétrica [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 15.
Observe a imagem a seguir:
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de dilatação térmica, analise e julgue as seguintes proposições:
I. A variação gerada no comprimento de um material por dilatação linear pode ser calculada por ΔΔL = L1. αα
II. Quanto maior o valor do coeficiente de dilatação do material estudado, menor será o valor de ΔΔL observado numa experimentação.
III. O planejamento de construção de pontes, trilhos de trem e demais estruturas, deve considerar a dilatação dos materiais envolvidos.
IV. A variação de temperatura gera dilatações nos materiais, o que pode dificultar o encaixe de peças, deixando a estrutura instável.
V. Ao calcularmos a dilatação volumétrica de uma esfera de ferro devemos considerar seu coeficiente de dilatação, definido por β=αβ=α3.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	As asserções I, III e V são verdadeiras.
	
	B
	As asserções I, II e III são verdadeiras.
	
	C
	As asserções III, IV e V são verdadeiras.
	
	D
	As asserções I, III e IV são verdadeiras.
	
	E
	As asserções III e IV são verdadeiras.
Você acertou!
Comentário: As afirmações III e IV são verdadeiras, pois “O planejamento de construção de pontes, por exemplo, assim como de equipamentos e dispositivos de qualquer porte, deve contar com a análise dos materiais envolvidos do ponto de vista da dilatação com a variação de temperatura de trabalho, uma vez que pode haver dificuldades de encaixe entre suas peças”. (livro-base, p. 17-18)
Questão 6/10 - Termodinâmica
Considere o trecho de texto:
“Se um recipiente contém uma certa massa de gás, suas moléculas estão se chocando constantemente com as paredes do recipiente. A força perpendicular resultante dos choques pela unidade de área das paredes do recipiente resulta na pressão total do gás”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente,ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 21.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta informações corretas sobre variável física pressão:
Nota: 0.0
	
	A
	Variações de temperatura e volume do sistema influenciam os valores de pressão nos processos termodinâmicos.
Comentário: “Nos processos termodinâmicos (mudanças de estado), o valor da pressão (e de outras variáveis) pode ser modificado conforme o sistema recebe calor, sofre uma expansão ou compressão etc” (livro-base, p. 22).
	
	B
	A pressão exercida por um gás está diretamente relacionada à área do recipiente que o contém.
	
	C
	A pressão relativa é igual a pressão externa (dos arredores ou vizinhanças).
	
	D
	A pressão pode ser aferida pelo uso de instrumentos manométricos como termômetros calibrados.
	
	E
	A unidade de medida de pressão, no sistema internacional, é atmosfera (atm).
Questão 7/10 - Termodinâmica
Observe o gráfico a seguir:
Fonte: Gráfico produzido pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre trabalho e transformações térmicas, julgue as proposições a seguir:
I. O processo representado no setor A é considerado isovolumétrico.
II. O processo representado no setor B é considerado isobárico.
III. O trabalho realizado representado pelo gráfico corresponde a 74 J.
IV. Trata-se de um processo cíclico e sua variação de energia interne é zero.
Agora, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	II e III estão corretas.
Comentário: A proposição II é verdadeira, pois “Em uma transformação isobárica, também chamada de isopiézica, a pressão do sistema não varia, enquanto a temperatura e o volume variam”. (livro-base, p. 6)
A proposição III é verdadeira, pois “A mudança de estado de V1 e P1 para V2 e P2 pode ser representada graficamente e o trabalho calculado será dado pela área abaixo da curva no intervalo de interesse”. (livro-base, p. 55)
Sendo assim, o trabalho será a área do trapézio A + a área do retângulo B.
Logo: W = A =( - B +b . h + (b.h)) W = A = - ( 10+4 . 2 + (6. 10))
 2 2 
Então: W = A = -74J
Como o sistema realiza trabalho, o sinal é negativo.
	
	B
	I, II e III estão corretas.
	
	C
	II, III e IV estão corretas.
	
	D
	III e IV estão corretas.
	
	E
	I, III e IV estão corretas.
Questão 8/10 - Termodinâmica
Atente para a afirmação:
“A variação de temperatura de uma determinada massa dependerá da quantidade de calor transferido e de seu calor específico”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule a variação de temperatura sofrida por uma amostra de 30 kg de álcool etílico que recebeu uma quantidade de calor de 3 x 105 J.
Dados: Q = m. c. ΔΔθθ; c (álcool etílico) = 2428 J.kg-1.K-1
Nota: 10.0
	
	A
	ΔΔθθ = 4,12 K
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: 3 x 105 = 30.2428. ΔΔθθ Portanto, ΔΔθθ = 4,12 K
	
	B
	ΔΔθθ = 8,24 K 
	
	C
	ΔΔθθ = 4,12x10³ K
	
	D
	ΔΔθθ = 4,12x10-³ K
	
	E
	ΔΔθθ = 41,2 K
 
Questão 9/10 - Termodinâmica
Leia o extrato de texto:
“O coeficiente de proporcionalidade, (a) é nomeado coeficiente de dilatação linear e é característico do material analisado”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 16.
Considerando estas informações, os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica e sabendo que o coeficiente de dilatação linear do cobre é 1,7 x 10-5 ºC-1, calcule a dilatação linear (?L) sofrida por um fio de cobre de 15 cm, a 25ºC, que foi aquecido até 85ºC.
Dados: ΔΔL = L1. αα. ΔΔT
Nota: 0.0
	
	A
	0,0153 cm
Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: ΔΔL = 15.1,7 x 10?-5? . (85 - 25). Portanto, ΔΔL = 15. 1,7 x 10?-5? . (60).
Logo, ΔΔL = 0,0153 cm
	
	B
	1,53 cm
	
	C
	0,153 cm
	
	D
	0,0216 cm
	
	E
	2,16 cm
Questão 10/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“Podemos dizer que cada material comporta-se de forma diferente diante da transferência de calor. Fala-se então que cada material possui uma capacidade calorífica diferente”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor específico aproximado de 50 kg de um material X que sofre uma variação de temperatura de 300K ao receber 2,5 x 106 J.
Dados: Q= m.c. ΔθΔθ;
Nota: 10.0
	
	A
	167 x 103 J.kg-1.K-1
	
	B
	183 J.kg-1.K-1
	
	C
	267 J.kg-1.K-1
	
	D
	167 J.kg-1.K-1
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: 2,5 x 106 = 50. C. 300. Portanto, c = 167 J. kg-1. K-1
	
	E
	267 x 10³ J.kg-1.K-1