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OSG.: 108930/16 
LISTA 
FÍSICA – Nº 9 
ENSINO 
PRÉ-UNIVERSITÁRIO TURNO DATA
ALUNO(A)
 TURMA
Nº
SÉRIE
PROFESSOR(A) FELIPE COSTA 
ITA/IME 
SEDE
___/___/___ 
GASES E TERMODINÃMICA (TERMOLOGIA) 
 
1. Um ciclo termodinâmico é construído com um gás ideal 
diatômico, com número de Poisson γ, segundo o 
diagrama de pressão por volume dado na figura. 
Podemos afirmar corretamente que a eficiência térmica 
do ciclo vale; 
 
 
a) 
1
2 1
γ −
γ +
 
b) 
3
1
γ −
γ +
 
c) 
3
2 1
γ −
γ +
 
d) 
3
2 1
γ +
γ +
 
e) 
2 1
1
γ −
γ +
 
 
2. Uma aproximação para ciclos utilizados nos motores a 
gasolina é o ciclo Otto, mostrado na figura a seguir. Nesse 
ciclo, as transformações a-b e c-d são adiabáticas e a 
relação entre o volume máximo e o volume mínimo 
ocupado pelo gás é representada por r, denominada de 
taxa de compressão. Qual é o rendimento nesse ciclo, 
considerando que γ é o coeficiente de Poisson do gás? 
 
 
 
a) 1 – r1 – γ 
 
b) 1 – r1 + γ 
 
c) r1 + γ 
 
d) 1 – r– γ 
 
e) 
1
1
r
γ
 − 
 
 
3. A figura mostra duas esferas condutoras de raios 
2r e r inicialmente eletrizadas com cargas +Q e 
+2Q respectivamente. Elas estão conectadas através de 
um fio condutor que contém uma resistência R e uma 
chave ch inicialmente aberta. O recipiente cilíndrico 
contém n mols de um gás ideal monoatômico a uma 
pressão P separado da atmosfera por meio de um 
êmbolo que se encontra perfeitamente adaptado ao 
cilindro e livre para subir ou descer sem atrito. Sabendo 
que a área da secção transversal do cilindro vale A e a 
constante eletrostática do meio vale K, determine o 
deslocamento vertical sofrido pelo êmbolo quando a 
chave ch é fechada. 
Dado: Q = 6 µC, A = 3 cm2, P = 2 atm 
 r = 18 cm, K= 9 × 109 N.m2/C2 
 
 
 
a) 1 mm 
b) 2 mm 
c) 3 mm 
d) 6 mm 
e) 9 mm 
 
4. A figura abaixo, mostra um gráfico com um gás ideal de 
pressão em função do volume. Considerando a relação P 
· Vz = k, onde k é uma constate, podemos afirmar que o 
valor de z vale: 
 
 
a) 1,5 
b) 2,5 
c) 3,5 
d) 4,5 
e) 5,5 
 
 
 
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5. Um bloco de massa m e calor específico Ce está 
apoiado em cima de uma esteira sujeito a uma força F 
conforme a figura. Cada cilindro de raio R gira com 
velocidade angular constante ω. Determine o aumento 
de temperatura que experimenta o bloco durante um 
intervalo de tempo ∆t ( para t0 = 0), se o coeficiente de 
atrito entre o bloco e o plano é µ. Considere que 50% da 
energia térmica é absorvida pelo bloco. 
 
 
 
a) 
1 g Rt
2 Ce
µ ω
 
 
b) g Rt Ceµ ω ω 
 
c) 
1 g Rt
4 Ce
µ ω
 
 
d) 
g Rt
4
Ce
µ ω
 
 
e) 
g Rt
Ce
µ ω
 
 
6. Uma máquina térmica usa um mol de um gás ideal 
monoatômico para realizar os ciclos A e B, como 
mostra a figura. Encontre o rendimento do ciclo A (εA), 
sabendo que a razão entre os rendimentos é dada por: 
(εA/εB) = k. Despreze quaisquer perdas de calor. 
 
 
 
a) (k – 1)/k 
b) (1 – k)/2k 
c) (1 – k)/3k 
d) (k – 1)/2 
e) (1 – k)/3 
7. A figura abaixo mostra duas barras metálicas de 
comprimentos L e 2L, de áreas de secções transversais 
A e 2A e coeficientes de condutividades térmicas k e 
2k, respectivamente, em contato. Determine a 
temperatura de união das barras considerando To > TF. 
 Despreze qualquer perda de calor. 
 
 
 
a) o F
T T
2
+ 
 
 
 
b) o F
T 2T
2
+ 
 
 
 
c) o F
T 3T
2
+ 
 
 
 
d) o F
T 2T
3
+ 
 
 
 
e) o F
2T 2T
3
+ 
 
 
 
 
8. A figura abaixo mostra dois ciclos termodinâmicos em 
um gráfico de pressão em função do volume: 1-2-3-1 e 
1-3-4-1. Ambos os ciclos são realizados por um gás 
perfeito monatômico. Encontre a razão entre os ciclos. 
 
 
 
a) 1 
b) 2 
c) 53/25 
d) 37/82 
e) 23/21 
 
 
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9. Na figura a seguir, uma esfera rígida de massa 
desprezível tapa um buraco e encontra-se cercada por 
dois gases que exercem pressões 2P e 5P. Encontre o 
módulo da força que a esfera exerce no buraco. 
 
 
 
a) 4 Pπr2sen2α 
b) 4/3 Pπr2cos2α 
c) Pπr2sen2α 
d) 3 Pπr2sen2α 
e) 2 Pπr2cos2α 
 
10. Sejam duas máquinas térmicas conectadas em série, de 
tal forma que o calor liberado pela primeira máquina (1) 
seja absorvido e totalmente utilizado pela segunda 
máquina (2), conforme a figura. Os rendimentos das 
máquinas são, respectivamente, η1 e η2. Qual é o 
rendimento combinado das máquinas em série? 
 
 
 
a) η1 + η2 
b) η1 – η2 
c) η1 · η2 
d) η1 + η2 + η1 · η2 
e) η1 + η2 – η1 · η2 
 
 
 
 
GABARITO 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
A A E A A E D E D E 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vicentina – Rev.: TM