APOL TERMODINÂMICA 2

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Questão 1/10 - Termodinâmica
Observe a figura:
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o funcionamento simplificado de motores e as etapas representadas na figura, assinale a alternativa que relaciona corretamente as colunas:
1. Admissão
2. Compressão
3. Ignição
4. Motor-exaustão
(   ) Pistão sobe e pressiona a mistura ar-combustível.
(   ) Pistão desce pela ação dos gases que saem do cilindro.
(   ) Entrada da mistura ar-combustível no cilindro.
(   ) Queima da mistura ar-combustível.
Nota: 0.0
	
	A
	1 – 3 – 2 – 4 
	
	B
	2 – 4 – 1 – 3
Comentário: A sequência correta é 2 – 4 – 1 – 3 . “Observe, na figura 4.9, a representação simplificada do funcionamento do motor: primeiro, o pistão se move produzindo um vácuo parcial no cilindro, então entram gasolina e ar através de uma válvula, que se fecha a seguir, e a mistura é comprimida pelo pistão. Uma centelha produz ignição na mistura que, ao esquentar, empurra o pistão novamente para baixo. Por fim, a válvula se abre expelindo o material queimado”. (livro-base, p. 138-139)
	
	C
	2 – 4 – 3 – 1 
	
	D
	4 – 1 – 2 – 3
	
	E
	3 – 4 – 2 – 1
Questão 2/10 - Termodinâmica
Leia o fragmento de texto:
 
“Entropia, num sistema termodinâmico, é definida como a razão entre o calor (infinitesimal) trocado com o meio e a temperatura (absoluta) do sistema, ou seja, S= Qi”.
                                                                                                         Ti
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre entropia e suas implicações, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	Quanto maior a temperatura de um sistema, menor a entropia do mesmo, visto que as partículas se encontram mais desordenadas.
	
	B
	A entropia tem sua variação dependendo do caminho, ou seja, da sucessão de etapas de um processo.
	
	C
	A fase gasosa apresenta uma baixa entropia, pois apresenta uma elevada agitação das partículas.
	
	D
	A entropia, assim como a energia interna e entalpia, é uma função de estado, dependendo apenas dos estados iniciais e finais do sistema.
Comentário: “[...] verificamos que a entropia é uma função de estado, ou seja, sua variação não depende do caminho (a sucessão de etapas) percorrido no processo, apenas dos estados inicial e final do sistema”. (livro-base, p. 129)
	
	E
	A fase sólida representa um estado de alta entropia, pois apresenta um elevado grau de ordenação de suas partículas.
Questão 3/10 - Termodinâmica
Leia a seguinte citação:
“A limitação imposta à equivalência entre calor e trabalho que se observa na prática constitui o eixo da segunda lei da termodinâmica. Nesse contexto, podemos identificar alguns processos como espontâneos. Sabemos que entre dois corpos com temperaturas diferentes, em contato um com o outro, haverá troca de calor do corpo mais quente para o mais frio de modo espontâneo, até que as temperaturas de ambos atinjam a igualdade”.
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. 120.
Atente para a afirmação:
“Numa máquina térmica, um sistema recebe calor de uma fonte quente e converte parte desse calor em trabalho, enquanto a energia que sobra é o calor transferido para uma fonte fria. O processo contrário, não espontâneo, em que uma máquina recebe calor de uma fonte fria e o transfere para uma fonte quente, só ocorre se houver uma fonte de trabalho externa disponível para uso”.
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. 120.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as aplicações da segunda lei da termodinâmica, analise e julgue as seguintes proposições:
I. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia também se eleva.
II. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia diminui.
III. O modelo de referência para processos termodinâmicos, cujo fluido de trabalho é um gás perfeito, é conhecido como ciclo de Carnot.
IV. O trabalho realizado por uma maquina térmica é deduzido como a diferença entre os calores do reservatório quente e a entropia.
V. A entropia de um sistema mede o grau de desorganização e desordem das partículas que o constituem.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	As asserções III e V são verdadeiras.
	
	B
	As asserções I, II e III são verdadeiras.
	
	C
	As asserções I, III e V são verdadeiras.
Comentário: As afirmações I, III e V são verdadeiras, pois “Como sabemos, ao aumentar a temperatura de um corpo, aumentamos também o grau de agitação de suas moléculas. Então, ao considerarmos esta agitação como a desordem do sistema, podemos dizer que quando um sistema recebe calor, Q>0, sua entropia aumenta”. (livro-base, p. 121)
“O ciclo ideal, cujo fluido de trabalho é o gás perfeito, é conhecido como ciclo de Carnot. Embora não represente a realidade do que ocorre de fato no ciclo de operação da máquina térmica, ele serve como modelo de referência para a definição de conceitos fundamentais”. (livro-base, p. 127)
“Em termodinâmica, entropia é a medida de desordem das partículas de um sistema físico”. (livro-base, p.127)
	
	D
	As asserções I, III e IV são verdadeiras.
	
	E
	As asserções III e IV são verdadeiras.
Questão 4/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“Diz-se que uma substância pura é simples quando é formada por apenas um elemento químico. [...] Uma substância pura é composta quando é formada por mais de um tipo de elemento químico”.
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. 78.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre classificação de substâncias, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	Substâncias como H2, O2 e Cl2 são consideradas compostas, pois apresentam 2 átomos em sua constituição.
	
	B
	As substâncias puras simples mudam de estado físico em temperaturas constantes, enquanto as compostas não.
	
	C
	Substâncias como H2O, CO2 e O3 são consideradas compostas, pois são formadas por mais de um tipo de elemento químico.
	
	D
	A água pura (H2O) apresenta temperaturas, durante a mudança de fase, constantes por se tratar de uma substância pura.
Comentário: “Cada substância possui propriedades bem definidas, pois é formada por elementos químicos e sua constituição é representada por uma fórmula”. (livro-base, p. 77)
“A substância pura também tem como propriedade a constância de sua temperatura (dada uma pressão fixa) durante todo o processo de mudança de fase”. (livro-base, p. 78)
	
	E
	São consideradas substâncias puras simples O2, O3 e CO2, pois apresentam em suas fórmulas o mesmo elemento, oxigênio.
 
Questão 5/10 - Termodinâmica
Leia a passagem de texto:
“Os sistemas que convertem calor ou energia térmica em energia mecânica, usada para realizar trabalho, são chamados de maquinas térmicas”.
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. 137.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o funcionamento das máquinas térmicas e seus aspectos, assinale a alternativa que relaciona corretamente as colunas a seguir:
1. Reservatório quente
2. Reservatório frio
3. Conversão do calor em trabalho
(  ) Relacionado a eficiência térmica da máquina.
(  ) Absorvedor de calor que opera à temperatura constante.
(  ) Fornecedor de calor que opera à uma temperatura constante.Nota: 0.0
	
	A
	1 – 2 – 3 
	
	B
	2 – 1 – 3 
	
	C
	1 – 3 – 2
	
	D
	3 – 1 – 2
	
	E
	3 – 2 – 1  
Comentário: A sequência correta é 3 – 2 – 1. “Podemos, então, analisar uma máquina térmica considerando os seguintes aspectos:
· presença de uma fonte de energia, a qual chamaremos de reservatório quente, que fornece calor QH a uma temperatura constante TH;
· presença de um absorvedor de calor, o qual chamaremos de reservatório frio, que absorve QC a uma temperatura constante TC;
· conversão do calor fornecido pelo reservatório quente (QH) em trabalho, designado por W, com uma eficiência térmica definida como a razão entre o calor fornecido e o trabalho realizado pela máquina”. (livro-base, p. 137-138)
Questão 6/10 - Termodinâmica
Considere o trecho de texto:
“O sistema apresenta como propriedades a pressão P1, o volume V1 e a temperatura T1 no estado inicial 1, e a pressão P2, o volume V2 e a temperatura T2 no estado final 2”.
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. 101.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, e admitindo um gás em um sistema fechado em que há conservação de massa que inicialmente apresentava 2 atm de pressão, 10 L de volume e temperatura de 300K, assinale a alternativa que apresenta o volume assumido pelo gás ao ser submetido a uma pressão de 3 atm e 550K de temperatura.
Dados: Equação geral dos gases: P1 . V1  = P2 . V2
                                                    T1               T2   
Nota: 10.0
	
	A
	15 L
	
	B
	110 L
	
	C
	12,2 L
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação geral dos gases, teremos:
2 . 10 = 3 . V2        
 300       550
2 . 10 . 550 = 300 . 3 V2
Isolando V2:  V2 = 11000 = 12,2 L 
                             900
	
	D
	1,22 L
	
	E
	11,2 L
Questão 7/10 - Termodinâmica
Leia a passagem de texto:
Os diferentes estados de agregação apresentam características de organização molecular distintas entre si que estão relacionadas ao grau de agitação molecular.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o comportamento molecular dos estados de agregação, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Estado sólido
2. Estado líquido
3. Estado gasoso
(  ) Apresenta volume constante e forma variável com média agitação molecular.
(  ) Apresenta volume e forma constantes com baixa agitação molecular.
(  ) Apresenta volume e forma variáveis com alta agitação molecular.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 2 – 3  
	
	B
	2 – 1 – 3  
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 2 – 1 – 3. “As moléculas dos gases espalham-se por todo o recipiente em que estão contidas e não formam uma estrutura fixa, rígida ou simétrica, ao contrário dos sólidos. Estes possuem uma estrutura bem organizada, fixa e simétrica, denominada estrutura cristalina, que pode ser inflexível ou pouco flexível, na maioria dos casos. [...] Já os líquidos possuem uma desorganização em sua estrutura flexível e suas moléculas distanciam-se mais que as dos sólidos (mas menos que nos gases) e, por isso, tomam a forma do recipiente que os contém, mantendo uma superfície livre” (livro-base, p. 100).
	
	C
	1 – 3 – 2
	
	D
	2 – 3 – 1
	
	E
	3 – 1 – 2
Questão 8/10 – Termodinâmica
Atente para a citação:
“Os ciclos de potência a gás são representados pelas turbinas dos motores de combustão interna que trabalham por ignição de centelha e ignição por compressão”.
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. 140-141.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o funcionamento de motores e seus ciclos, assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	O desempenho de instalações de potência simples com turbinas a gás é descrito pelo chamado ciclo de Carnot.
	
	B
	Os motores de combustão podem ser descritos pelos ciclos de Otto e Diesel, diferindo apenas na maneira como o calor é admitido no sistema.
Você acertou!
Comentário: “Os motores de combustão interna são descritos em dois ciclos-padrão: ciclo de Otto e ciclo de Diesel. Estes dois ciclos diferem somente na maneira como é adicionado calor ao sistema”. (livro-base, p. 141)
	
	C
	O desempenho de um motor a combustão depende do trabalho realizado, independente do volume da câmara em que ocorre a combustão.
	
	D
	O pistão e a turbina, como partes integrantes de um sistema, não estão sujeitos às forças de atrito ao se movimentarem.
	
	E
	Ao analisarmos simplificadamente o processo, por meio da análise de ar padrão, consideremos as substâncias com comportamento de gás real.
Questão 9/10 - Termodinâmica
Leia a passagem de texto:
“[...] sistemas em contato uns com os outros tendem a ter a mesma temperatura, o que está relacionado com o aumento da entropia do conjunto”.
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. 122.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre os enunciados que basearam a segunda lei da termodinâmica, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Enunciado de Kelvin-Planck
2. Enunciado de Clausius
(  ) É impossível a construção de uma máquina térmica que converta completamente calor em trabalho.
(  ) O calor flui espontaneamente de um corpo em maior temperatura para um corpo em temperatura mais baixa.
(  ) Sem intervenção de trabalho externo, é impossível transferir calor de um corpo frio para um corpo quente.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 2 – 2 
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 1 – 2 – 2. “Enunciado de Kelvin-Plank: é impossível a construção de uma máquina que consiga, isoladamente, transformar em trabalho todo o calor absorvido de uma fonte a uma dada temperatura uniforme [...] Enunciado de Clausius: é impossível a construção de uma máquina que consiga transferir calor de um corpo frio para um corpo quente sem a intervenção de trabalho externo. Ou seja, o calor flui espontaneamente do corpo mais quente para o corpo mais frio, mas o fluxo inverso necessita de trabalho para acontecer”. (livro-base, p. 122)
	
	B
	2 – 1 – 1
	
	C
	1 – 1 – 2
	
	D
	1 – 2 – 1
	
	E
	2 – 2 – 1
Questão 10/10 - Termodinâmica
Leia o trecho de texto:
“De acordo com o que se observa na realidade, enunciado na segunda lei da termodinâmica, o rendimento não pode ser igual ou maior que 1”.
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. 124.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende o rendimento de um processo em que um motor realiza 15 kJ de trabalho sendo fornecida uma quantidade de calor de 40 kJ.
Dados: Rendimento do processo: ηη = W
                                                       Q
Nota: 10.0
	
	A
	0,700
	
	B
	2,67
	
	C
	0,375
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos:
 ηη = 15000 = 0,375
       40000
	
	D
	0,475
	
	E
	0,575
Questão 1/10 - Termodinâmica
Considere o fragmento de texto:
“O comportamento dos gases, em termos de suas variáveis de estado, é frequentemente descrito de modo simplificado, o que é conveniente para os cálculos termodinâmicos, por meio do modelo do gás ideal ou perfeito [...]”.
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. 100.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o modelo do gás ideal, assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	Os gases movimentam-se em uma trajetória retilínea e com velocidade constante dentro de um recipiente.
	
	B
	Os choques ocorridos entre as moléculas gasosas são inelásticos, com perda de energia molecular.
	
	C
	A título de estudo consideramos as moléculas gasosas como grandes corpos muito próximos entre si.
	
	D
	Os gases apresentam movimento desordenado e velocidades variáveis diretamente ligadas à temperatura do sistema.
Você acertou!
Comentário: “Eles movem-se aleatoriamente, com velocidades variáveis (cuja média está relacionada à temperatura”. (livro-base, p. 100)
	
	E
	Os choques ocorridos entre as moléculas gasosas e as paredes do recipiente que as contem são elásticos, não conservando energia.
Questão 2/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“A equação matemática da lei dos gases ideias é derivada das leis empíricas que relacionam as seguintes grandezas físicas (em unidades do Sistema Internacional): pressão [...], volume [...] e temperatura”.
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. 101.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, qual a temperatura aproximada de 440 g de gás carbônico (M CO2 = 44 g.mol-1) que ocupam um cilindro de 0,5 m³ sob uma pressão de 1x105 Pa?
Dados: Equação dos gases ideais: P.V=n.R.T; n = m ; Constante universal dos gases: R= 8,314 Pa.m³.mol-1.K-1.
                                                                        M
Nota: 0.0
	
	A
	600 K
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação dos gases ideais, teremos:
P.V= m .R.T
        M
1x105.0,5= 440 . 8,314 . T
                  44
Isolando T = 0,5 x 105  = 0,5 x 105 = 601k
                  10. 8,314       83,14
Como 10³ g = 1kg, m=1,92 kg
	
	B
	300 K
	
	C
	1200 K
	
	D
	150 K
	
	E
	900 K
Questão 6/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“O número de moles, ou quantidade de matéria, é a razão entre a massa [...] e a massa molar [...] da substância que compõe o gás: n = m ”.
             M
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. 102.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, a 700 K, assinale a alternativa que apresenta a massa molar do gás oxigênio (O2) e a massa de gás oxigênio, aproximadamente, contida em um cilindro de 0,5 m³ sob uma pressão de 7x105 Pa
Dados: Equação dos gases ideais: P.V=n.R.T; Constante universal dos gases: R= 8,314 Pa.m³.mol-1.K-1; Massa (O) = 16g/mol
Nota: 0.0
	
	A
	16 g.mol-1; 1,92 kg.
	
	B
	16 g.mol-1; 1,92 g.
	
	C
	32 g.mol-1; 1,92 kg.
Comentário: O gás oxigênio apresenta 2 átomos do elemento oxigênio, portanto sua massa molar é dada por M = 2. 16 = 32 g/mol
Substituindo os dados do enunciado na equação dos gases ideais, teremos:
P.V= m .R.T
        M
7x105.0,5= m . 8,314 . 700
                 32
Isolando m =  3,5 x 105 . 32 = 112 x 105 = 1,92 x 103g
                            5819,8         5819,8
Como 10³ g = 1kg, m=1,92 kg
	
	D
	32 g.mol-1; 63.5 x 10³ kg
	
	E
	32 g.mol-1; 1,92 g
 
Questão 7/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“É impossível a construção de uma máquina que consiga, isoladamente, transformar em trabalho todo o calor absorvido de uma fonte a uma dada temperatura uniforme”.
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. 122.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende o rendimento, em porcentagem, de um processo em que um motor realiza 250 kJ de trabalho sendo fornecida uma quantidade de calor de 575 kJ.
Dados: Rendimento do processo: ηη = W . 100
                                                       Q
Nota: 10.0
	
	A
	0,434 %
	
	B
	43,4 %
Você acertou!
Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos:
 ηη = 250000 . 100 = 43,4 
       575000
	
	C
	2,3 %
	
	D
	23 %
	
	E
	86,8 %
Questão 8/10 - Termodinâmica
Considere o trecho de texto:
“Outra propriedade intensiva importante no estudo da termodinâmica é a densidade (?), definida como a massa m da substância presente numa unidade de volume (V)”.
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. 82.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da densidade de um corpo de massa 550 g que ocupa um volume de 35 cm³:
Dados: p = m
                  v
Nota: 10.0
	
	A
	15,7 g.cm-³
Você acertou!
Comentário: Substituindo os valores presentes no comando da questão na fórmula dada, temos: p = 550 = 15,7g. cm-3
                                                                                                                                                          35
	
	B
	0,0157 g.cm-³
	
	C
	1,57 g.cm-³
	
	D
	157 g.cm-³
	
	E
	0,157 g.cm-³
Questão 9/10 - Termodinâmica
Atente para trecho de texto a seguir:
“De acordo com a segunda lei da termodinâmica, não é possível converter todo o calor cedido pelo reservatório quente em trabalho. A eficiência no ciclo de Carnot depende da diferença de temperatura entre os reservatórios”.
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. 127.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende a eficiência máxima de uma máquina à vapor em que o fluido é inserido a 700 K e deixa o ciclo com temperatura de 273 K.
Dados: Eficiência Ciclo de Carnot: ηη = 1 - TC
                                                                         ?T?H?
Nota: 0.0
	
	A
	0,39
	
	B
	1,56
	
	C
	– 1,56
	
	D
	0,61
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos: ηη = 1 - 273 = 0,61 
                                                                                                                                     700
 
	
	E
	1,39
Questão 10/10 - Termodinâmica
Leia a seguinte citação:
“Uma forma de representar estados termodinâmicos é o uso de diagramas. Um diagrama é uma representação gráfica da relação de dependência que existe em duas ou mais variáveis ou funções de estado. Um ponto desenhado em um diagrama termodinâmico representa um estado de equilíbrio, que é caracterizado, principalmente, pela ausência de desbalanceamentos internos de temperatura, de pressão e de composição química. [...] Uma curva (uma linha) desenhada no diagrama representa uma sucessão de diversos estados intermediários de equilíbrio entre os pontos final e inicial de uma mudança de estado”.
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. 79. 
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 diagramas de fase e mudanças de estado físico, analise e julgue as seguintes proposições:
I. A curva delimitada entre as regiões 1 e 2 do diagrama compreende os valores de temperatura e pressão para que a sublimação ocorra com a substância.
II. A seta representada pela letra A compreende a passagem doestado sólido para líquido conhecida como fusão.
III. Para valores de pressão e temperatura compreendidos na região 3 do gráfico, a substância se encontrará no estado gasoso.
IV. A seta representada pela letra C compreende a passagem do estado gasoso para o líquido conhecida como vaporização.
V. O ponto T representado no gráfico é conhecido como ponto triplo em que a substância se apresenta nos três estados físicos simultaneamente.
Agora, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	As asserções I, III e V são verdadeiras.
	
	B
	As asserções I, II e V são verdadeiras.
Comentário: As afirmações I, II e V são verdadeiras, pois “O ponto triplo representado no diagrama da Figura 3.1 é um ponto característico de equilíbrio em que coexistem os três estados de agregação das substâncias; parte está sólida, parte gasosa e parte líquida. A sublimação é o processo em que a substância muda da fase sólida para a gasosa, ou vice-versa, diretamente, sem nenhuma etapa. [...] A fusão é o processo de mudança da fase sólida para a líquida”. (livro-base, p. 79-80)
	
	C
	As asserções III, IV e V são verdadeiras.
	
	D
	As asserções I, III e IV são verdadeiras.
	
	E
	As asserções II, III e IV são verdadeiras.
Questão 3/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“Compreendemos com mais facilidade as mudanças que um gás pode sofrer se imaginarmos mudanças de estado em que uma das variáveis permanece fixa e observamos a alteração das outras duas”.
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. 105.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as transformações ou processos termodinâmicos, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Processo isobárico
2. Processo isotérmico
3. Processo isocórico
(   )    
       Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA
(  )
(   )
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Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 2 – 3  
	
	B
	2 – 1 – 3 
	
	C
	1 – 3 – 2
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 1 – 3 – 2. “Dependendo da variável que é mantida constante, transformações ou processo termodinâmicos são denominados: isobáricos – que ocorrem com pressão constante [...]; isotérmicos – que ocorrem com temperatura constante [...]; isocóricos – que ocorrem com volume constante [...]”. (livro-base, p. 105)
	
	D
	2 – 3 – 1
	
	E
	3 – 1 – 2
 
Questão 4/10 – Termodinâmica
Atente para a citação:
“Diz-se que uma substância pura é simples quando é formada por apenas um elemento químico. [...] Uma substância pura é composta quando é formada por mais de um tipo de elemento químico”.
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. 78.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre classificação de substâncias, assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	Substâncias como H2, O2 e Cl2 são consideradas compostas, pois apresentam 2 átomos em sua constituição.
	
	B
	As substâncias puras simples mudam de estado físico em temperaturas constantes, enquanto as compostas não.
	
	C
	Substâncias como H2O, CO2 e O3 são consideradas compostas, pois são formadas por mais de um tipo de elemento químico.
	
	D
	A água pura (H2O) apresenta temperaturas, durante a mudança de fase, constantes por se tratar de uma substância pura.
Você acertou!
Comentário: “Cada substância possui propriedades bem definidas, pois é formada por elementos químicos e sua constituição é representada por uma fórmula”. (livro-base, p. 77)
“A substância pura também tem como propriedade a constância de sua temperatura (dada uma pressão fixa) durante todo o processo de mudança de fase”. (livro-base, p. 78)
	
	E
	São consideradas substâncias puras simples O2, O3 e CO2, pois apresentam em suas fórmulas o mesmo elemento, oxigênio.
 
Questão 8/10 - Termodinâmica
Atente para a afirmação:
“A densidade de um corpo é calculada por p = m ”.
                                                                    v
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da massa de um corpo que ocupa um volume de 15,5 cm³ e possui uma densidade de 10,50 g.cm-3:
 
Nota: 10.0
	
	A
	0,6774 g
	
	B
	16,275 g
	
	C
	16275 g
	
	D
	1627,5 g
	
	E
	162,75 g
Você acertou!
Comentário: Substituindo os valores presentes no comando da questão na fórmula dada, temos: 10,50 = m = 16+2,75g
                                                                                                                                    15,5
Questão 9/10 - Termodinâmica
Leia o extrato de texto:
A título de estudo de ciclos de potências a vapor, seguimos o Ciclo de Rankine como modelo teórico.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o ciclo de Rankine e suas etapas, assinale a alternativa que relaciona corretamente as colunas:
1. Ocorre na turbina
2. Ocorre no condensador
3. Ocorre na bomba
(   ) Transferência de calor com pressão constante.
(   ) Compressão isoentrópica; elevação da temperatura.
(   ) Expansão isoentrópica; pressão e temperatura diminuem.
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 3 – 2 
	
	B
	2 – 1 – 3 
	
	C
	2 – 3 – 1
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 2 – 3 – 1. “O ciclo de Rankine pode ser entendido como a sucessão das quatro etapas pelas quais o fluido de trabalho passa:
· uma expansão isoentrópica na turbina, na etapa entre os estados 1 e 2, de um vapor superaquecido até o estado de entrada no condensador. Pressão e temperatura reduzem-se nesta etapa;
· em um condensador, a cessão de calor com pressão constante, na etapa entre os estados 2 e 3;
· compressão isoentrópica numa bomba, na etapa entre os estados 3 e 4, de líquido saturado até a pressão da caldeira. A temperatura da água eleva-se um pouco;
· recebimento de energia na forma de calor numa caldeira com a pressão constante, na etapa entre os estados 4 e 1, em que o líquido estra comprimido e sai como vapor superaquecido.” (livro-base, p. 143)
	
	D
	1 – 2 – 3 
	
	E
	3 – 1 – 2
Questão 10/10 - Termodinâmica
Leia o trecho de texto:
“Pela equação geral dos gases, podemos abordar as variações ocorridas nas três variáveis: pressão, temperatura e volume”.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, e admitindo 20 L de um gás em um sistema fechado em que há conservação de massa que inicialmente eram submetidos a 3 atm de pressão a uma temperatura de 500K, assinale a alternativa que apresenta a pressão medida no sistema quando gás passa a ocupar um volume de 40 L em uma temperatura de 350K.
Dados: Equação geral dos gases: P1 . V1  = P2 . V2 
                                                              T1              T2
Nota: 10.0
	
	A
	1,05 atm
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação geral dos gases, teremos:
 3 . 20 . 350 = 500 . 40 . P2
Isolando P2: P2 = 21000    = 1,05 atm
                          20000
	
	B
	0,95 atm
	
	C
	2,75 atm
	
	D
	3,25 atm
	
	E
	0,55 atm
Questão 1/10 - Termodinâmica
Leia o extrato de texto:
 
“Define-se, então, a eficiência de Carnot como: ηη = 1 - TC  ".
                                                                                TH
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. 127.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa quecompreende a eficiência máxima, em porcentagem, de uma máquina à vapor em que um fluído entrou a 1160 K e saiu do ciclo a 870 K:
Nota: 10.0
	
	A
	75%
	
	B
	50%
	
	C
	25%
Você acertou!
Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos:
ηη = 1 - 870  = 0,25 . 100 = 25%
           1160
	
	D
	15%
	
	E
	65%
Questão 4/10 - Termodinâmica
Leia a passagem de texto:
“Em uma situação ideal, toda a energia fornecida pelo reservatório quente na forma de calor seria convertida em trabalho [...]. No entanto, [...], não é possível, havendo sempre uma perda de energia na forma de calor para o reservatório frio”.
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. 138.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre eficiência térmica, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	Pode apresentar-se em valores negativos em situações específicas.
	
	B
	É um valor que pode ultrapassar 1 em qualquer situação.
	
	C
	Seu valor é compreendido entre 0 e 1 e tem como unidade J.s-1.
	
	D
	Seu valor é compreendido entre 0 e 1 e não apresenta unidades.
Comentário: “A eficiência térmica especifica a fração de calor fornecido pelo reservatório quente que é convertido em trabalho, sendo, portanto, adimensional e sempre menor que 1”. (livro-base, p. 138)
	
	E
	Seu valor pode ultrapassar 1, dependendo dos calores fornecidos e convertidos em trabalho.
Questão 7/10 - Termodinâmica
Atente para a seguinte informação:
“Um conceito muito importante da Física é o princípio da conservação da energia. Ele nos diz que um sistema físico pode manifestar diversas formas de energia e convertê-la de uma forma para outra, mas a soma de todas elas deve conservar-se. É o que acontece, por exemplo, em uma usina hidrelétrica, que converte uma fração da energia potencial da queda d’água em energia elétrica, ou nos motores dos carros, que convertem parte da energia química do combustível em energia mecânica”.
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. 121.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito conservação de energia, analise e julgue as seguintes proposições:
I. Todo calor obtido pelo sistema é convertido em trabalho, como podemos comprovar pelas máquinas térmicas.
II. A segunda lei da termodinâmica relaciona os valores de calor e trabalho recebidos e efetuados por um sistema.
III. Chamamos de rendimento a eficiência que um sistema apresenta em converter calor em trabalho.
IV. A variação de temperatura gera dilatações nos materiais, o que pode dificultar o encaixe de peças, deixando a estrutura instável.
V. No processo de combustão que ocorre no motor do veículo, a energia química do combustível é totalmente convertida em energia mecânica.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	As asserções III e V são verdadeiras.
	
	B
	As asserções I, II e III são verdadeiras.
	
	C
	As asserções II e III são verdadeiras.
Comentário: As afirmações I e II são verdadeiras, pois “A segunda lei da termodinâmica relaciona o calor que um sistema recebe com o trabalho que pode ser efetuado a partir disso” (livro-base, p. 121). “A eficiência de um sistema na transformação de calor em trabalho é chamada de rendimento e é determinada pelo quociente entre trabalho efetuado e calor cedido” (livro-base, p. 122).
	
	D
	As asserções I, III e V são verdadeiras.
	
	E
	As asserções III e IV são verdadeiras.
 
Questão 9/10 - Termodinâmica
Leia o excerto de texto:
“A geladeira nada mais é do que uma máquina térmica que tira o calor da fonte
fria (dentro da geladeira) e transfere para a fonte quente (ambiente)”.
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. 124.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o funcionamento de máquinas térmicas, julgue as proposições a seguir e assinale a alternativa correta:
I. Uma geladeira apresenta uma bomba que retira calor da fonte fria, por meio da realização de trabalho, e lança para a fonte quente.
II. Uma válvula de expansão, componente desse eletrodoméstico, promove condições para que a retirada de calor ocorra.
III. O condensador tem por função transferir calor para a fonte quente, também chamado de trocador de calor.
IV. O coeficiente de eficácia determina o rendimento de um processo de refrigeração, sendo a razão entre calor retirado e trabalho realizado.
Estão corretas:
Nota: 0.0
	
	A
	I, II e III.
	
	B
	I, II, III e IV.
Comentário: “Na Figura 4.2, podemos observar a representação de uma máquina térmica, em que a bomba retira calor da fonte fria (QFF), com um trabalho externo (WCP), e transfere o calor retirado para a fonte quente (QFQ)”. (livro-base, p. 124)
“Observe que na geladeira temos basicamente quatro componentes: uma válvula de expansão, que cria as condições para retirar o calor da fonte fria, um trocador de calor (evaporador), que tira o calor da fonte fria, um compressor e um trocador de calor (condensador), que transfere o calor para a fonte quente”. (livro-base, p. 125)
“O rendimento de um sistema de refrigeração chama-se coeficiente de eficácia (ß), e seu valor é dado pelo quociente entre o calor retirado da fonte fria (Qe) e o trabalho necessário para seu funcionamento (We)”. (livro-base, p. 126)
	
	C
	I, III e IV.
	
	D
	I, II e IV.
	
	E
	II, III e IV.
Questão 5/10 - Termodinâmica
Leia o fragmento de texto:
“Os sistemas de potência a vapor utilizam a energia de um combustível fóssil renovável ou nuclear para vaporizar uma substância de trabalho, que gera energia mecânica e depois é condensada”.
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. 142.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre ciclos de potências a vapor, assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	Como exemplos de aplicação desses ciclos temos as hidrelétricas e usinas eólicas, que convertem energia mecânica em elétrica por meio de turbinas.
	
	B
	Para vaporizar a substância de trabalho é necessário retirar calor do sistema, pois se trata da passagem de vapor para líquido.
	
	C
	Usinas nucleares usam tal princípio, mas independem de um sistema de resfriamento, pois se trata de uma reação nuclear.
	
	D
	Apresenta um sistema constituído de quatro etapas: conversão de calor, vaporização, gerador e resfriamento.
Comentário: “Um sistema de potência a vapor é constituído por quatro partes principais: conversão de calor em trabalho, fornecimento de energia para vaporizar a substância de trabalho, gerador elétrico e resfriamento”. (livro-base, p. 142)
	
	E
	Apresenta um sistema constituído de quatro etapas principais: conversão de calor, condensação, gerador e evaporação.