1000 QUESTÕES DE FISICA_230623_124152-41

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1ª LEI DA TERMODINÂMICA
1. O diagrama Volume versus Temperatura, a seguir, representa uma transformação gasosa, I → II → III, sofrida por um mol 
de gás ideal.
Considerando R = 2,0 cal/mol.K, qual é o trabalho realizado pelo gás nesse processo?
A) 800 J B) 4.000 J C) 800 cal D) 4.000 cal
2. Uma das formas de transformar calor em trabalho é por meio de máquinas térmicas. Um recipiente completamente fechado 
contendo um gás ideal, em que uma de suas faces, em forma de um êmbolo, possui liberdade de se mover em uma dada 
direção é um sistema termodinâmico simples que pode servir para exemplificar uma máquina térmica. Nesse exemplo, 
quando uma fonte de calor fornece energia ao gás, dependendo das condições, as transformações podem fazer com que 
o êmbolo se mova, realizando um trabalho. Na figura (A), está indicada a situação inicial de um gás ideal em condições de 
temperatura (T0), volume (V0) e pressão (P0), com o êmbolo recebendo uma resistência externa (R0) e, na figura (B), estão 
indicadas as condições finais após o gás receber calor, sofrer um aquecimento e uma expansão, com temperatura (TF), 
volume (VF), pressão (PF) e recebendo uma resistência externa (RF).
Considerando-se que, no caso da figura, as forças de resistências inicial (R0) e final (RF) são diferentes, é correto afirmar que 
A) o trabalho realizado pelo gás pode ser calculado pelo produto da pressão inicial (P0) e pela variação do volume (VF – V0).
B) o resultado obtido pelo produto da pressão e do volume, tanto na situação inicial quanto na situação final, é um valor 
constante.
C) a soma das energias cinéticas de todas as moléculas do gás na situação final é maior que a da situação inicial.
D) o trabalho realizado pelo gás sobre o ambiente é igual a quantidade de calor (Q) que o gás recebeu.
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3. Ao receber certa quantidade de calor, um gás ideal perfaz 
uma transformação isobárica. Nessa transformação, 
A) o calor recebido pelo gás fica menor que o trabalho 
realizado.
B) o trabalho realizado não pode ser calculado pelo 
produto p∆v.
C) a variação da energia interna fornece a mesma 
quantidade de calor.
D) o calor trocado é proporcional ao calor molar a pres-
são constante.
4. Ao estudar as leis da termodinâmica, uma aluna pede 
a seu professor um exemplo cotidiano, aproximado, de 
transformação gasosa em que se tenha a energia interna 
variando de acordo com a realização de trabalho pelo gás 
(ou sobre o gás), ou seja, ∆U = – W.
Considere: U – energia interna e W – trabalho.
Alguns alunos, pedindo a palavra, dão os seguintes 
exemplos:
Gabriel: Quando aquecemos o gás dentro de uma panela 
de pressão tampada, sem que haja vazamento 
do mesmo.
Arthur: Quando sopramos o ar de dentro da boca através 
de um pequeno orifício, ou seja, comprimindo 
o ar ao sair. 
João: Quando enchemos uma bola de futebol e o gás 
é comprimido rapidamente dentro da bomba 
e da bola. 
É CORRETO afirmar que o exemplo de transformação 
pedido pela aluna apareceu na(s) sugestão(ões) de: 
A) Gabriel, Arthur e João.
B) Arthur, apenas.
C) João e Gabriel, apenas.
D) Arthur e João, apenas.
5. Um gás ideal, que está contido em um cilindro com um 
êmbolo, pode passar de um volume inicial V0 para um 
volume final 4V0 por meio de dois processos — K e L — 
representados no gráfico a seguir.
Sejam WK o trabalho realizado pelo gás e UK sua energia 
interna final para o processo K. Para o processo L, esses 
valores são WL e UL, respectivamente. 
Nesse caso, é CORRETO afirmar que 
A) WK > WL e UK > UL.
B) WK > WL e UK UL.
D) WK = WL e UK . Acesso em:17 out. 2018.
O manuseio do reanimador manual (RM) dever ser restrito 
a pessoas qualificadas e treinadas. Compressões inade-
quadas podem causar hipoventilação, hiperventilação, 
barotrauma, etc. É indicado para auxiliar à respiração 
artificial e reanimação cardiopulmonar.
Disponível em: . Acesso em: 17 out. 2018.
Ao apertar rapidamente o balão, quando não ligado 
a um paciente, a transformação gasosa sofrida pelo 
ar ao sair do balão, considerando-o um gás ideal, 
aproxima-se de uma
A) expansão isobárica, e a temperatura do ar diminui.
B) expansão adiabática, e a temperatura do ar diminui.
C) compressão isobárica, e a temperatura do ar au-
menta.
D) compressão adiabática, e a temperatura do ar au-
menta.
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GABARITO
1ª LEI DA TERMODINÂMICA
1 2 3 4 5
C C D D A
6 7 8 9 10
B A D D E
7. O diagrama pressão versus volume a seguir se refere a 
transformações cíclicas que sofre um gás ideal.
Nestas condições, é correto afirmar, com certeza, que:
A) ao passar do estado M para o estado N, há uma equi-
valência entre a quantidade de calor trocada com o 
meio ambiente e a variação da energia interna do gás.
B) ao passar do estado N para o estado Q, a tempera-
tura do gás se mantém constante.
C) no ciclo MNQM, o trabalho realizado sobre o gás é 
maior do que o calor absorvido por ele.
D) o gás sofre uma transformação isotérmica ao passar 
do estado Q para o estado M.
8. Nos depósitos de gás, botijões são colocados ao ar livre 
onde recebem o calor do Sol e se aquecem. Nesse pro-
cesso, o gás do botijão sofre:
A) aumento em sua pressão e um trabalho positivo é 
realizado pelo gás.
B) diminuição em sua pressão e nenhum trabalho é 
realizado pelo gás.
C) diminuição em sua energia interna e o gás realiza um 
trabalho negativo.
D) aumento em sua energia interna e nenhum trabalho 
é realizado pelo gás.
9. A dilatação do gás ideal hélio com 40 g de massa é 
mostrada no gráfico volume versus temperatura a seguir.
Adote:
• a constante universal dos gases igual a 8,3 J/mol.K;
• o calor específico do hélio sob pressão constante igual 
a 1,25 cal/g.K;
• a massa molecular do gás hélio igual a 4 g/mol;
• 1 cal igual a 4 J.
A variação da energia interna do gás hélio entre os esta-
dos P e Q do gráfico é de, aproximadamente:
A) 12,7 x 104 J B) 8,0 x 104 J
C) 4,7 x 104 J D) 3,3 x 104 J
10. Uma certa quantidade de gás ideal passa de um estado A 
para outro estado B por meio de dois processos distintos, I 
e II. No processo I, o gás sofre uma transformação isotér-
mica e, no processo II, sofre uma transformação isobárica 
seguida de outra isocórica, conforme o gráfico a seguir.
Considerando o gráfico, é correto afirmar que
A) a variação da energia interna entre os estados A e 
B é 4 × 104 J.
B) a temperatura em A é maior que a temperatura em B.
C) o gás sofre uma contração durante o processo I.
D) o trabalho realizado no processo I é 4 × 104 J.
E) a quantidade de calor trocada no processo II é 4 × 104 J.
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MÁQUINAS TÉRMICAS
1. Os motores dos automóveis são considerados máquinas 
térmicas e possuem três elementos: uma fonte quente, 
uma fonte fria e a própria máquina térmica.
Num motor, pode-se afirmar que:
A) é realizado trabalho sobre a máquina térmica, ceden-
do calor para as duas fontes.
B) a máquina térmica realiza trabalho, absorvendo calor 
das fontes quentes e frias.
C) a máquina absorve calor da fonte quente, realiza 
trabalho e cede calor para a fonte fria.
D) é realizado trabalho sobre a máquina térmica, ceden-
do calor apenas para a fonte fria.
2. Um motor a gasolina consome 10 L de gasolina por hora. 
O calor de combustão da gasolina (calor liberado quando 
ela sequeima) é de 46 kJ/g, e sua densidade é 0,7 g/cm³. 
O motor desenvolve uma potência de 20 kW.
Dado: 1 L = 10³ cm³
O rendimento desse motor é de aproximadamente:
A) 31% B) 16% C) 45%
D) 38% E) 22%
3. Um motor a gasolina consome 16.000 J de calor e realiza 
4.000 J de trabalho em cada ciclo. O calor é obtido pela 
queima de gasolina com calor de combustão igual a 
4,00 x 104 J/g. O motor gira com 60 ciclos por segundo.
A massa de combustível queimada em cada ciclo e a 
potência fornecida pelo motor são, respectivamente:
A) 0,2 g; 960 kW
B) 4,0 g; 220 kW
C) 1,6 g; 480 kW
D) 0,4 g; 240 kW
E) 0,4 g; 300 kW
4. Uma máquina de Carnot tem eficiência de 33%. Ela opera 
entre duas fontes de calor com temperatura constante, 
cuja fonte fria tem temperatura de 63 oC. Qual o valor da 
temperatura da fonte quente?
A) 94°C B) 367K
C) 496K D) 228,5°C
5. O gráfico ilustra as alternâncias entre transformações 
isotérmicas e adiabáticas em um Ciclo de Carnot.
Os trechos de C até D e de D até A representam, res-
pectivamente,
A) a expansão isotérmica e a expansão adiabática.
B) a expansão adiabática e a expansão isotérmica.
C) a expansão adiabática e a compressão isotérmica. 
D) a compressão isotérmica e a expansão adiabática. 
E) a compressão isotérmica e a compressão adiabática.
6. Um gás ideal opera, segundo uma máquina de Carnot, de 
acordo com o que o gráfico a seguir demonstra.
Disponível em: . 
De acordo com esse gráfico e o assunto acerca do ciclo 
de Carnot, pode-se afirmar que 
A) a temperatura T1 é menor que a temperatura T2.
B) os trechos AB e CD são isotermas.
C) o seu rendimento pode ser calculado por (1 – T1/T2).
D) nos trechos BC e DA se têm transformações isobá-
ricas.
E) não há troca de calor no trecho CD.