INTRODUÇÃO A MECÂNICA ESTATÍSTICA 01 2

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Concluída em segunda, 7 jul 2025, 21:09
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Questão 1
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
As relações de Maxwell são um conjunto de algumas equações matemáticas que relacionam as variáveis termodinâmicas
conjugadas. Elas foram desenvolvidas por James Clerk Maxwell para proporcionar relações adicionais entre as variáveis
termodinâmicas e facilitar a análise de processos termodinâmicos.
 
Assinale a opção corresponde a quantidade de relações de Maxwell:
a. Seis.
b. Cinco.
c. Duas.
d. Três.
e. Quatro.
Sua resposta está correta.
Painel / Minhas Disciplinas / 2º GRADUAÇÃO EM FÍSICA-disc. 18- INTRODUÇÃO E MECÂNICA ESTATÍSTICA
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Questão 2
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 3
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
É entendida como a energia necessária para criar um sistema termodinâmico “do nada” em um ambiente a pressão constante.
Para ilustrá-la, o autor Daniel Schroeder usa a metáfora de um feiticeiro ao criar um coelho. Para criar um coelho “do nada” e
colocá-lo sobre a mesa, o mágico deve invocar não apenas a energia U do coelho, mas também algumas energias adicionais,
igual a PV, para “abrir espaço”.
 
Isto posto, assinale a opção que corresponde à energia total necessária corretamente:
a. A temperatura de Gibbs.
b. Temperatura em Kelvin.
c. Entalpia.
d. Energia Livre de Helmholtz.
e. Entropia.
Sua resposta está correta.
Outra forma de estudar a energia livre de Gibbs e o potencial químico é a conexão entre eles. O potencial químico é uma
grandeza termodinâmica que descreve a variação de energia livre de Gibbs de um sistema em relação à variação do número de
partículas. Em outras palavras, pode ser considerada:
 
Assinale a opção correta.
a. Uma medida da energia livre por partícula em um sistema.
b. Uma medida da entropia de um sistema termodinâmico.
c. Uma representação da energia cinética média das partículas em um sistema.
d. Uma medida da temperatura absoluta de um sistema.
e. A quantidade de energia potencial associada a uma reação química específica.
Sua resposta está correta.
Questão 4
Completo
Atingiu 0,00 de 0,05
Considere um sistema termodinâmico contido em um recipiente fechado, em que as partículas estão em constante movimento.
Suponha que esse sistema seja submetido a diferentes condições de temperatura e volume. Em meio a essas transformações,
surge a necessidade de compreender a definição termodinâmica de pressão para caracterizar as interações entre as partículas e
as propriedades do sistema.
 
Assim sendo, qual é a definição termodinâmica de pressão?
Assinale a opção correta:
a. A definição termodinâmica de pressão é dada pela derivada da entropia em relação ao volume, mantendo energia e
número de partículas fixos, multiplicada pela temperatura.
b. Pressão é a medida da entropia em relação ao volume, mantendo energia e temperatura variáveis.
c. A pressão é diretamente proporcional à variação da temperatura em relação ao volume, mantendo energia e número
de partículas fixos.
d. Pressão é a taxa de variação da energia em relação ao volume, mantendo entropia e temperatura fixas.
e. É a derivada da energia em relação ao volume, mantendo entropia e temperatura constantes.
Sua resposta está incorreta.
Questão 5
Completo
Atingiu 0,00 de 0,05
Quando a temperatura aumenta, o movimento térmico das partículas se intensifica, o que significa que elas ganham mais
energia cinética. No caso dos átomos de hidrogênio, essa energia adicional pode ser absorvida pelos elétrons, levando à
excitação dos átomos. Isso ocorre quando os elétrons são promovidos a níveis de energia mais altos dentro do átomo,
afastando-se do núcleo.
 
Qual a probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio que compõem a superfície do Sol (que em média tem um
valor de 6000K) estarem excitados?
 
Assinale a opção correta:
a. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é muito alta, porque a
temperatura elevada do Sol provoca uma excitabilidade extrema em todos os átomos de hidrogênio presentes.
b. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol varia, mas não está
relacionada à temperatura, sendo influenciada apenas pela composição específica da superfície solar.
c. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é a mesma que a de
encontrar átomos em seu estado fundamental, pois a temperatura não afeta a excitabilidade dos átomos.
d. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é extremamente alta, já que
a temperatura é insuficiente para excitar os átomos, mantendo-os predominantemente em seu estado fundamental.
e. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol, a uma temperatura de cerca
de 6000K, é maior em comparação com a probabilidade de encontrá-los em um estado fundamental, devido à energia
térmica do Sol.
Sua resposta está incorreta.
Questão 6
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 7
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
Na mecânica estatística, a função de partição desempenha um papel crucial ao descrever e prever o comportamento de
sistemas físicos compostos por um grande número de partículas. Ela é uma grandeza fundamental para determinar as
propriedades termodinâmicas de um sistema, como energia interna, entropia, capacidade calorífica, entre outras.
 
Com isso em mente, assinale o que for correto sobre a Função de Partição.
a. Não está relacionada à distribuição estatística das partículas em diferentes estados de energia no sistema
b. Não influencia na determinação das propriedades termodinâmicas do sistema, sendo um parâmetro secundário
c. É a soma de todos os estados possíveis dos fatores de Boltzmann associados a cada estado possível.
d. É calculada apenas para sistemas com um número reduzido de partículas e não se aplica a sistemas compostos por um
grande número delas.
e. É um cálculo direto da energia cinética média das partículas no sistema.
Sua resposta está correta.
Suponha que você tenha um sistema com um determinado número de partículas, em um volume com uma dada energia, logo
há uma entropia que caracteriza o sistema. Se você adicionar uma partícula no volume, a entropia deve aumentar. Pois afinal, o
número de microestados cresce, os macroestados mais acessíveis se tornam mais acessíveis ainda e a multiplicidade aumenta.
Mas para que a entropia não se altere, é necessário retirar algo.
 
Isso posto, para adicionar uma partícula no sistema sem que sua entropia sofra alteração, é preciso retirar o quê?
 
Assinale a opção correta:
a. Um pouco da pressão.
b. Um pouco de volume.
c. Um pouco de energia.
d. Um pouco do número de partículas.
e. Um pouco de massa.
Sua resposta está correta.
Questão 8
Completo
Atingiu 0,00 de 0,05
Considere um modelo teórico de um gás ideal composto por um número grande de partículas indistinguíveis. No contexto
deste modelo, a função de partição da enésima partícula Zn é interpretada como a multiplicação das funções de partição de
cada partícula no sistema.
 
Qual das afirmações abaixo sobre a interpretação das funções de partição no modelo de gás ideal está correta?
 
Assinale a opção correta.
a. A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é igual à função de partição da primeira
partícula, pois todas as partículas são consideradas indistinguíveis e, portanto,têm a mesma função de partição.
b. As funções de partição no modelo de gás ideal são completamente independentes umas das outras e não têm relação
com as propriedades macroscópicas do sistema, não sendo multiplicadas para determinar a função de partição total.
c. No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é calculada dividindo a função de partição total
do sistema pelo número de partículas, e não por meio da multiplicação das funções individuais.
d. No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é obtida multiplicando as funções de partição
de cada partícula do sistema, refletindo a característica de indistinguibilidade das partículas neste modelo.
e. A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é a soma das funções de partição individuais
das partículas no sistema, e não sua multiplicação.
Sua resposta está incorreta.
Questão 9
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
O sólido de Einstein é um modelo simplificado utilizado na mecânica estatística para descrever o comportamento térmico de
sólidos cristalinos a baixas temperaturas.
 
Qual das afirmações a seguir sobre o sólido de Einstein está correta?
 
Assinale a opção correta:
a. O sólido de Einstein é baseado na premissa de que a energia térmica de um sólido é distribuída uniformemente entre
os átomos constituintes, o que não condiz com a natureza das oscilações térmicas em sólidos reais.
b. No modelo do sólido de Einstein, os átomos do sólido se comportam independentemente uns dos outros, sem
qualquer interação entre eles, o que não reflete a realidade dos sólidos cristalinos.
c. O modelo do sólido de Einstein considera que os átomos vibram em torno de suas posições de equilíbrio com uma
frequência única, independentemente da temperatura, formando uma distribuição de osciladores harmônicos.
d. O sólido de Einstein descreve que os átomos em um sólido têm um espectro contínuo de frequências vibracionais,
variando segundo a temperatura, contradizendo a ideia de uma frequência única.
e. Conforme o modelo do sólido de Einstein, as vibrações dos átomos em um sólido cristalino são completamente
anárquicas e aleatórias, não seguindo padrões específicos de oscilação.
Sua resposta está correta.
Questão 10
Completo
Atingiu 0,05 de 0,05
A mecânica estatística fornece uma abordagem poderosa para entender o comportamento do gás ideal, um modelo
simplificado em que as partículas se movem de maneira aleatória e independente. Nesse contexto, a mecânica estatística analisa
o gás ideal considerando as propriedades estatísticas de um grande número de partículas.
 
Considerando a abordagem da mecânica estatística sobre o gás ideal, escolha a afirmativa correta sobre suas características:
a. Não segue as leis da termodinâmica, permitindo que o gás ideal possa realizar trabalho ou trocar calor sem restrições.
b. Apresenta interações significativas entre as moléculas, influenciando diretamente seu comportamento, tornando-o um
modelo impreciso para descrever gases reais.
c. Sua descrição é baseada na consideração de um grande número de partículas ocupando volumes finitos, com
comportamento caótico e aleatório, ignorando completamente as premissas da mecânica estatística.
d. Não segue a distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann, uma vez que esta distribuição é aplicada apenas a
sistemas com interações moleculares significantes.
e. É um modelo teórico em que as partículas que o compõem são tratadas como pontos sem volume, sem interações
entre si, e cujas colisões obedecem perfeitamente às leis da física newtoniana, sendo descrito pela distribuição de
Maxwell-Boltzmann.
Sua resposta está correta.
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