Primeira lei da termodinâmica

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1. O que a Primeira Lei da Termodinâmica descreve?
a) A relação entre calor, trabalho e energia interna de um sistema. ■
b) A transformação de trabalho em calor.
c) A conservação da energia em sistemas isolados.
d) A quantidade de energia armazenada em um corpo.
■ Resposta correta: a)
Explicação: A Primeira Lei da Termodinâmica é uma forma da lei da conservação de
energia, que descreve como a energia total de um sistema é a soma do calor fornecido,
do trabalho realizado e da variação de sua energia interna.
2. Qual é a equação que representa a Primeira Lei da Termodinâmica?
a)
Q=m⋅c⋅∆T
b)
∆U=Q+W
c)
∆U=Q−W ■
d)
∆U=W−Q
■ Resposta correta: c)
Explicação: A equação
∆U=Q−W representa a Primeira Lei da Termodinâmica, onde
∆U é a variação da energia interna,
Q é o calor adicionado ao sistema e
W é o trabalho realizado pelo sistema.
3. Em um processo adiabático, o calor trocado (
Q) é:
a) Positivo
b) Negativo
c) Zero ■
d) Infinito
■ Resposta correta: c)
Explicação: Em um processo adiabático, não há troca de calor com o ambiente, ou seja,
Q=0.
4. Em um ciclo termodinâmico completo, a variação de energia interna do sistema é:
a) Zero ■
b) Positiva
c) Negativa
d) Infinita
■ Resposta correta: a)
Explicação: Em um ciclo termodinâmico completo, o sistema retorna ao seu estado
inicial, então não há variação na energia interna. Portanto,
∆U=0.
5. Quando o trabalho
W realizado por um sistema é negativo, isso significa que:
a) O sistema está realizando trabalho sobre o ambiente.
b) O ambiente está realizando trabalho sobre o sistema. ■
c) Não há troca de trabalho.
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
d) O sistema está isolado.
■ Resposta correta: b)
Explicação: Quando o trabalho realizado pelo sistema é negativo, significa que o
ambiente está realizando trabalho sobre o sistema, ou seja, a energia do sistema está
diminuindo.
6. Se um sistema realiza trabalho e não troca calor, a variação de energia interna (
∆U) do sistema é igual a:
a)
W
b)
−W ■
c)
Q
d)
Q+W
■ Resposta correta: b)
Explicação: Se não há troca de calor (
Q=0), a variação de energia interna é igual ao trabalho realizado, mas com sinal
negativo (
∆U=−W).
7. Qual é o significado físico do termo
Q na Primeira Lei da Termodinâmica?
a) Trabalho realizado pelo sistema.
b) Quantidade de calor trocada entre o sistema e o ambiente. ■
c) Variação da energia interna do sistema.
d) Volume do sistema.
■ Resposta correta: b)
Explicação:
Q é o calor trocado entre o sistema e seu ambiente. Se
Q for positivo, o sistema recebe calor; se for negativo, o sistema perde calor.
8. O trabalho
W realizado por um sistema depende de:
a) Apenas da temperatura do sistema.
b) Do caminho seguido no processo. ■
c) Da quantidade de calor trocado.
d) Da variação da entropia.
■ Resposta correta: b)
Explicação: O trabalho realizado por um sistema depende do caminho seguido durante
o processo termodinâmico, pois o trabalho é uma função de caminho, não uma função
de estado.
9. Qual é a principal implicação da Primeira Lei da Termodinâmica em relação à
conservação de energia?
a) A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. ■
b) A energia pode ser criada do nada, mas nunca destruída.
c) A energia pode ser destruída, mas não criada.
d) A energia se conserva apenas em sistemas isolados.
■ Resposta correta: a)
Explicação: A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece a conservação de energia, ou
seja, a energia total de um sistema isolado permanece constante, podendo ser
transformada entre calor, trabalho e energia interna.
10. O que acontece com a energia interna de um sistema durante um processo
isotérmico?
a) A energia interna aumenta.
b) A energia interna permanece constante. ■
c) A energia interna diminui.
d) A energia interna varia dependendo do trabalho realizado.
■ Resposta correta: b)
Explicação: Em um processo isotérmico, a temperatura do sistema permanece
constante. Para que a temperatura não varie, o calor trocado pelo sistema é
exatamente equilibrado pelo trabalho realizado, de modo que a energia interna não
muda.
Reforçando o aprendizado
1. O que a Primeira Lei da Termodinâmica descreve? a) A relação entre calor, trabalho e energia
interna de um sistema. I b) A transformação de trabalho em calor. c) A conservação da energia em
sistemas isolados. d) A quantidade de energia armazenada em um corpo. I Resposta correta: a)
Explicação: A Primeira Lei da Termodinâmica é uma forma da lei da conservação de energia, que
descreve como a energia total de um sistema é a soma do calor fornecido, do trabalho realizado e da
variação de sua energia interna. 2. Qual é a equação que representa a Primeira Lei da
Termodinâmica? a) Q=m?c??T b) ?U=Q+W c) ?U=Q?W I d) ?U=W?Q I Resposta correta: c)
Explicação: A equação ?U=Q?W representa a Primeira Lei da Termodinâmica, onde ?U é a variação
da energia interna, Q é o calor adicionado ao sistema e W é o trabalho realizado pelo sistema. 3. Em
um processo adiabático, o calor trocado ( Q) é: a) Positivo b) Negativo c) Zero I d) Infinito I Resposta
correta: c) Explicação: Em um processo adiabático, não há troca de calor com o ambiente, ou seja,
Q=0. 4. Em um ciclo termodinâmico completo, a variação de energia interna do sistema é: a) Zero I
b) Positiva c) Negativa d) Infinita I Resposta correta: a) Explicação: Em um ciclo termodinâmico
completo, o sistema retorna ao seu estado inicial, então não há variação na energia interna.
Portanto, ?U=0. 5. Quando o trabalho W realizado por um sistema é negativo, isso significa