Questões de Termodinâmica

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Atividade 4
1. Vamos considerar um gás ideal e que 1,2 mols desse gás ocupe um volume de . Se uma pressão de  atuar sobre esse gás, qual será a temperatura do mesmo, considerando o valor da constante universal dos gases , no sistema internacional de unidades (SI) com valor de ? Assinale a alternativa que nos fornece o valor aproximado da temperatura.
R. 300K
2. Vamos imaginar a situação seguinte: Realiza-se um trabalho, de 40kJ sobre um sistema termodinâmico que perde  de calor, durante um certo período. Essa perda de calor é devido à ineficiência do isolamento do sistema. Observando esse processo, assinale a alternativa que apresenta a variação de energia interna do sistema. Utilizaremos 
R. 
3. Vimos que a transferência de energia térmica pode ser realizada por três processos diferentes: a condução, a convecção e a radiação. A radiação ou irradiação é um processo de transmissão de calor que se propaga no vácuo, não sendo necessário um meio material para tal. Sobre esse processo, analise as afirmações a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) A radiação consiste de ondas eletromagnéticas cuja velocidade corresponde à mesma obtida para a propagação da luz.
II. ( ) A radiação não precisa de meio material para se propagar.
III. ( ) Os corpos não emitem energia por radiação.
IV. ( ) A Terra recebe energia solar por radiação.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. V, V, F, V.
4. Uma determinada máquina térmica foi analisada numa indústria automotiva e apresentou um rendimento de 45%. Sabe-se que essa máquina recebe 200J de energia térmica de um reservatório quente em cada ciclo e descarrega uma certa quantidade de energia térmica no reservatório frio por ciclo. Pergunta-se: qual o trabalho efetuado por ciclo e qual a quantidade de energia descarregada por ciclo? Assinale a alternativa correta.
5. A geladeira é um exemplo de máquina térmica utilizada para a refrigeração e o congelamento de alimentos. Sabemos que boa parte do consumo de energia elétrica de uma residência advém do consumo da geladeira. Para amenizar esse consumo, podemos tomar alguns cuidados:
I. para melhor circulação do ar interno da geladeira (ar frio para baixo e ar quente para cima), devemos distribuir os alimentos de maneira a deixar alguns espaços vazios para que essa circulação ocorra de forma eficiente;
II. uma camada bem espessa de gelo no congelador pode aumentar a eficiência, promovendo economia de energia;
III. para melhor eficiência e assim ter um menor consumo de energia, devemos limpar o radiador regularmente;
IV . para economizar energia, devemos colocar comida quente na geladeira.
Assinale a alternativa que apresenta apenas as afirmações corretas. 
Resposta: As operações I e III.
6. Gabriel está aos prantos e quer sua mamadeira urgente. Sofia, sua mãe, apavorada com tanto choro, coloca a vasilha de leite, que ainda está quente, para resfriar dentro de um recipiente metálico com gelo, para que o resfriamento seja mais rápido. Sofia trabalha num laboratório de Física e sabe que um recipiente metálico é mais conveniente que um recipiente de vidro, pois o metal, em relação ao vidro, apresenta um maior valor de: 
R. condutividade térmica.
7. Para uma expansão livre de um gás ideal, a temperatura inicial é igual a temperatura final. Portanto, a variação de entropia  para uma expansão livre de 1mol de um gás ideal de  até  é igual a  num processo isotérmico de  até  Para um processo isotérmico , assim . Diante disso, vamos calcular a variação de entropia na expansão acima. Assinale a alternativa que nos dá o valor aproximado, considerando .
R. 
8. Você está na faculdade, sentado na carteira escolar e assistindo a uma aula de Física. O professor faz um exercício prático com a sala e pede para que coloquem a mão direita na parte de madeira da carteira e a mão esquerda na parte de ferro. Qual das alternativas a seguir é correta, mesmo sabendo que todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico.
R. No processo de condução térmica, o ferro é um dos melhores condutores de calor, por isso a mão direita sente menos frio do que a esquerda;
9. Numa tarde ensolarada de domingo, Pedro e Taís resolveram levar o filho Lucas para um piquenique no parque. Taís arrumou os lanches, enquanto Pedro colocou água, gelo e refrigerantes num cooler de isopor a 0°C, cuja área total é igual a  e a espessura da parede do cooler é de 2,5cm. A temperatura nessa tarde é de 32°C. Vamos calcular a taxa de fluxo de calor para o interior do cooler a essa temperatura externa de 32ºC. Assinale a alternativa correta para essa questão.
Obs.: Constante de condutividade térmica  Resposta: 19,2W
10. Dada uma transformação gasosa reversível, observamos que a energia interna dessa transformação foi de . Durante esse período, o gás foi comprimido e o trabalho realizado pela força de pressão do gás foi de . Nessas condições, podemos afirmar que a quantidade de calor recebida foi de aproximadamente: Resposta: