Simulado ENEM - Física_ Leis da Termodinâmica e Energia

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Simulado ENEM - Física: Leis da Termodinâmica e Energia
Introdução
As Leis da Termodinâmica são fundamentais para a compreensão dos fenômenos naturais, desde a conversão de energia até os processos de transferência de calor. Este simulado irá avaliar seus conhecimentos sobre essas leis e a aplicação dos conceitos de energia em diversas situações.
Questões
1. Qual é a primeira lei da termodinâmica? a) A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada
b) O calor sempre flui de um corpo quente para um corpo frio
c) A energia de um sistema isolado tende a diminuir com o tempo
d) A energia cinética de um corpo é sempre igual à sua energia potencial
e) A temperatura de um corpo é constante em todos os seus pontos
2. Em um motor térmico, a energia que é transformada em trabalho vem: a) Da energia potencial armazenada no sistema
b) Da energia elétrica fornecida ao motor
c) Da diferença de temperatura entre duas fontes de calor
d) Da reação química entre os elementos combustíveis
e) Da pressão atmosférica aplicada no sistema
3. Qual é o processo em que a energia é transferida sem que haja troca de matéria? a) Condução
b) Convecção
c) Radiação
d) Evaporação
e) Sublimação
4. A eficiência de um motor térmico é dada pela razão entre o trabalho útil e a energia fornecida. Se um motor recebe 500 J e realiza 200 J de trabalho, qual é sua eficiência? a) 20%
b) 30%
c) 40%
d) 50%
e) 60%
5. Um gás é aquecido a 100°C e sua pressão aumenta de 100 kPa para 120 kPa. Qual é a variação de temperatura? a) 50°C
b) 60°C
c) 100°C
d) 120°C
e) 150°C
6. Em que tipo de processo ocorre a troca de calor sem a transferência de matéria entre dois corpos? a) Condução
b) Convecção
c) Radiação
d) Dilatação térmica
e) Fusão
7. O que caracteriza a entropia de um sistema termodinâmico? a) A quantidade de energia útil disponível
b) A medida da desordem ou aleatoriedade do sistema
c) A quantidade de calor que é absorvida pelo sistema
d) A temperatura média do sistema
e) A pressão interna do sistema
8. Qual é a unidade de medida da energia térmica? a) Joule
b) Watt
c) Kelvin
d) Celsius
e) Newton
9. Quando um corpo realiza um trabalho sobre outro, ocorre: a) A transformação de calor em energia elétrica
b) A transformação de energia potencial em energia cinética
c) A troca de calor com o ambiente
d) A transferência de energia sem alteração de temperatura
e) A conversão de energia interna em energia externa
10. A segunda lei da termodinâmica estabelece que: a) A energia não se conserva em processos naturais
b) O calor sempre se transfere de um corpo frio para um corpo quente
c) O trabalho realizado é diretamente proporcional à quantidade de calor absorvido
d) A entropia de um sistema isolado tende a aumentar
e) A eficiência de todos os motores térmicos é de 100%
Respostas e Justificativas
1. Resposta correta: a)
A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
2. Resposta correta: c)
Em um motor térmico, a energia é transformada em trabalho devido à diferença de temperatura entre as fontes de calor.
3. Resposta correta: c)
A radiação é o processo de transferência de energia sem que haja transferência de matéria, como ocorre com a luz solar.
4. Resposta correta: d)
A eficiência é dada pela razão entre o trabalho útil e a energia fornecida, ou seja, Eficieˆncia=200500×100=40%\text{Eficiência} = \frac{200}{500} \times 100 = 40\%Eficieˆncia=500200​×100=40%.
5. Resposta correta: b)
O aumento de pressão está diretamente relacionado ao aumento da temperatura de um gás. A variação de temperatura é de 60°C.
6. Resposta correta: a)
A condução é o processo de troca de calor sem a transferência de matéria, onde a energia térmica se propaga de uma partícula para outra.
7. Resposta correta: b)
A entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema, e tende a aumentar com o tempo em sistemas naturais.
8. Resposta correta: a)
A unidade de medida da energia térmica, como a energia de calor, é o Joule (J).
9. Resposta correta: b)
Quando um corpo realiza trabalho sobre outro, ocorre a conversão de energia potencial em energia cinética ou vice-versa, dependendo do tipo de trabalho realizado.
10. Resposta correta: d)
A segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado tende a aumentar com o tempo, refletindo a tendência natural para o aumento da desordem.
Conclusão
A compreensão das leis da termodinâmica é essencial não só para a prova de Física do ENEM, mas também para o entendimento de diversos processos do nosso cotidiano, como a geração de energia e a eficiência de máquinas. Continue praticando esses conceitos para garantir um excelente desempenho na prova!