Exercícios de Termodinâmica

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Exercícios Aula 5 
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1. (Fempar (Fepar) 2024) A figura 1 mostra um recipiente provido de um êmbolo que pode 
deslizar em seu interior com atrito desprezível. 
O recipiente contém um gás em equilíbrio termodinâmico, ocupando um volume de 2 33,0 10 m− 
a 27°C. Aquece-se o gás muito lentamente, de modo que sua expansão possa ser considerada 
isobárica, até um novo estado de equilíbrio termodinâmico no qual sua temperatura seja igual a 
52°C. 
 
 
 
Considere a pressão atmosférica 
251,0 10 N m e o gás ideal. 
O trabalho realizado pelo gás durante esta expansão foi de 
a) 125 J. 
b) 180 J. 
c) 220 J. 
d) 250 J. 
e) 280 J. 
 
2. (Ufpr 2024) A figura abaixo apresenta num gráfico P V uma sequência de processos 
termodinâmicos executados por um gás ideal, em que P é a pressão e V é o volume. Os 
processos são executados nos sentidos indicados pelas setas. Sabe-se que a temperatura no 
ponto A vale 0T T .= 
 
 
 
Com base na figura, responda ao que se pede. 
 
a) Determine o valor numérico da razão TC/TB entre as temperaturas do gás nos pontos C e B. 
b) Determine algebricamente o trabalho WCD realizado no processo entre os pontos C e D. 
 
3. (Uepg-pss 1 2024) Um mol de um gás ideal monoatômico realiza uma transformação 
isobárica. Inicialmente, o gás está a uma pressão de 5 23 10 N m e ocupa um volume de 
3 38,3 10 m .− O gás recebe 3112,5 J de calor e se expande, ocupando um volume de 
3 312,45 10 m .− Em relação ao exposto, assinale o que for correto. 
 
Dado: R = constante dos gases = 8,3J / (mol K) 
01) A temperatura inicial do gás é de 300 K. 
02) O trabalho realizado pelo gás é de 1245 J. 
04) A variação da energia interna do gás é de 1867,5 J. 
08) A variação da temperatura do gás é de 150 K. 
 
4. (Uel 2024) Em 2016, o fundador da SpaceX, Elon Musk, revelou sua ambição de criar uma 
colônia humana em Marte. Naquela época, o empresário esperava que ocorresse uma missão 
tripulada ao planeta vizinho, logo em 2024. Mais adiante, ele recalculou seus planos para 2026 
e, finalmente para 2029, como a data mais próxima para que os humanos consigam ir a Marte. 
Supondo que um astronauta enche um balão na superfície da Terra (101 kPa) com um volume 
de 0,003 m3 a uma temperatura de 30°C. E que ele leve esse balão consigo a uma viagem a 
superfície de Marte com pressão de 600 Pa e se depara com uma temperatura de -123°C. Com 
base nos conhecimentos de física termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta 
corretamente o volume que o balão terá na superfície de Marte, supondo que ele não se rompa. 
a) 0,030 m3 
b) 0,250 m3 
c) 0,500 m3 
d) 0,003 m3 
e) 0,300 m3 
 
5. (Udesc 2023) Sobre processos termodinâmicos de gases perfeitos, analise as proposições. 
 
I. Em um ciclo termodinâmico, a variação da energia interna é nula. 
II. Em um processo adiabático não há transferência de calor entre o meio e o sistema. 
III. Em um processo isocórico, a pressão permanece constante. 
IV. Em uma expansão livre, o calor é igual ao trabalho. 
V. Em um processo isotérmico, a pressão é diretamente proporcional ao volume. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. 
e) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. 
 
6. (Pucrs Medicina 2023) A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás 
ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos. 
 
 
 
Com base no diagrama, é correto afirmar que 
a) em A B⎯⎯→ a temperatura do gás aumentará. 
b) em B C⎯⎯→ a temperatura do gás diminuirá. 
c) a temperatura em C é igual a temperatura em A. 
d) a temperatura se mantém constante durante A B C.⎯⎯→ ⎯⎯→ 
 
7. (Unisc 2023) Inicialmente, tem-se um volume de 10 litros de um gás perfeito a 27°C e sob 
pressão de 6 atm. Esse gás é comprimido isobaricamente até alcançar a metade do volume 
inicial. Logo após, ele é expandido isotermicamente até estar sob metade da pressão que tinha 
inicialmente. Qual a temperatura e o volume finais do gás? 
a) 13,5°C e 2,5 litros. 
b) –123°C e 10 litros. 
c) 150°C e 2,5 litros. 
d) 3,6°C e 10 litros. 
e) –214°C e 25 litros. 
 
8. (Pucrj 2023) Em um processo isobárico, a temperatura inicial de uma amostra de gás ideal é 
300 K. 
Se o volume dessa amostra triplica durante o processo, qual será, em K, o valor da temperatura 
final do gás? 
a) 900 
b) 600 
c) 300 
d) 100 
e) 0 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Considere os valores a seguir para as quantidades físicas. Calor específico da água: 
1cal g C,1cal 4,2j,1W 1j s = = e densidade da água: 31g cm . 
 
 
9. (Ufjf-pism 2 2023) Em um laboratório de demonstrações científicas da UFJF, estudantes 
verificaram a pressão de um gás ideal quando ele se encontrava a 300 K de temperatura, 
obtendo o valor Pi. Esse gás estava contido em uma garrafa metálica rígida. Após o gás ter sido 
aquecido, resultando em uma variação de temperatura de 300°C em relação à temperatura 
inicial, qual a razão entre a pressão inicial Pi e a pressão final Pf? 
a) 1,00 
b) 2,00 
c) 0,50 
d) 0,67 
e) 0,33 
 
10. (Puccamp Medicina 2022) O gráfico a seguir representa o volume em função da temperatura 
de certa massa de um gás ideal, monoatômico, durante uma transformação isobárica do estado 
X para o estado Y, na qual a pressão foi mantida em 51,2 10 Pa. 
 
 
 
O trabalho, em joules, realizado pelo gás nessa transformação foi de: 
a)  41,8 10 
b)  46,0 10 
c)  51,2 10 
d)  51,8 10 
e) 56,0 10 
 
11. (Unioeste 2022) Uma certa massa de gás ideal é submetida ao processo termodinâmico 
descrito pelo diagrama P V (pressão em função do volume) ilustrado na figura abaixo. A 
temperatura do gás no ponto A vale TA = 50 K e a temperatura do gás no ponto B vale TB = 200 
K. Considerando o processo termodinâmico ilustrado na figura, assinale a alternativa que 
apresenta CORRETAMENTE o volume do gás no ponto B. 
 
 
a) 100 m3 
b) 150 m3 
c) 200 m3 
d) 250 m3 
e) 300 m3 
 
12. (Fmj 2022) Um balão meteorológico, preenchido com gás hélio, foi lançado com volume de 
3,0 m3, temperatura de 300 K e pressão interna de 51,0 10 Pa. Ao atingir certa altitude, o balão 
explodiu quando a pressão e a temperatura do gás no seu interior eram, respectivamente, 
32,0 10 Pa e 220 K. Considerando que o gás hélio se comporte como um gás ideal, o volume 
do balão no momento da explosão era 
a) 150 m3. 
b) 125 m3. 
c) 180 m3. 
d) 110 m3. 
e) 220 m3. 
 
13. (Acafe 2022) No fundo de um lago, um peixe está a 20 m de profundidade, libera uma bolha 
de ar com volume de 4 cm3, cuja temperatura da água nessa profundidade é de 7°C. 
 
Assinale a alternativa que apresenta o volume desta bolha ao chegar no limite da lâmina de água, 
onde a temperatura na superfície é de 17°C e a pressão é de 1 atm. 
a) 1,035 cm3 
b) 5,666 cm3 
c) 4,142 ml 
d) 9,714 ml 
 
14. (Pucrs Medicina 2022) O gráfico a seguir indica a temperatura em função do tempo para 
uma determinada massa de água contida em um recipiente aberto que é aquecida por meio de 
uma fonte térmica de potência constante. Não há perdas de calor entre as paredes do recipiente 
e o meio externo. 
 
 
 
A partir do começo da ebulição, quanto tempo (em minutos) levará para que toda a água 
desapareça do recipiente? Despreze a evaporação antes da fervura, considere o calor latente 
de vaporização da água igual a 540 cal/g, o calor específico da água como 1cal (g C)  e saiba 
que o fenômeno ocorre nas CNTP. 
a) 54 
b) 62 
c) 73 
d) 81 
 
15. (Fmj 2022) Uma pessoa colocou 4 pedras de gelo, de 15 g cada uma e todas inicialmente a 
0 °C, em um copo de suco de laranja e observou que todo o gelo derreteuem 20 minutos. 
Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 53,3 10 J kg e desprezando as perdas 
de calor, a quantidade de calor absorvido pelas pedras de gelo, por unidade de tempo, foi, em 
média e aproximadamente, de 
a) 22,5 10 J min. 
b) 31,0 10 J min. 
c) 42,0 10 J min. 
d) 42,5 10 J min. 
e) 51,0 10 J min. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Quando necessário o uso da aceleração da gravidade, adote g = 10 m/s2. 
 
Quando necessário, adote os seguintes valores para a água: 
3 31,0 10 kg mρ =  
1 1c 1,0cal g C− −=  
 
Quando necessário, adote para a velocidade do som no ar o valor de 340m/s. 
 
 
16. (Ufam-psc 2 2022) Considere a situação na qual os pneus de um carro de passeio são 
calibrados à pressão manométrica (pressão acima da pressão atmosférica) de 30,0 psi, quando 
a temperatura do ar contido nos pneus estava em 27,0℃. Ao trafegar com o carro, a temperatura 
do ar aumentou para 45,0℃. Considerando desprezível o aumento de volume de cada pneu e o 
ar como um gás ideal, podemos afirmar que a pressão manométrica nos pneus aumentou para: 
a) 31,8 psi. 
b) 31,3 psi. 
c) 35,8 psi. 
d) 35,3 psi. 
e) 50,0 psi. 
 
17. (Uepg 2021) Analisando a lei geral dos gases perfeitos, assinale o que for correto. 
01) Numa transformação isobárica de uma dada massa de gás ideal, quando se dobra a 
temperatura, seu volume também dobra. 
02) Numa transformação isotérmica de uma dada massa de gás ideal, quando a pressão é 
triplicada, seu volume se reduz à terça parte do valor inicial. 
04) Na transformação isocórica de uma dada massa de gás ideal, dobrando-se a temperatura 
sua pressão se reduz à metade. 
08) O volume de uma dada massa de gás ideal será triplicado à pressão constante, se sua 
temperatura variar de 100 C para 846 C. 
16) O gráfico V T, no qual V é o volume e T a temperatura, representativo da transformação 
isobárica de uma determinada massa de um gás ideal, será uma reta. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Use quando necessário: 2g 10 m s ; sen(30 ) 1 2.=  = 
 
 
 
18. (Ufjf-pism 2 2021) Quando fornecemos calor a um bloco de gelo suas partículas absorvem 
energia, com consequente aumento de temperatura. Porém, existe uma temperatura em que a 
estrutura molecular do gelo não consegue manter-se (temperatura de fusão) e ao atingir essa 
temperatura, a organização molecular modifica-se. O calor recebido nesta fase é usado para 
realizar a mudança de fase, de sólido para líquido. Após a fusão do gelo, se é fornecido mais 
calor, a temperatura do líquido aumenta. Um exemplo desse processo é descrito pelo gráfico 
abaixo. 
Considere que o calor de fusão do gelo é 80 cal g e que o calor específico da água é de 
1cal g C. Determine: 
 
 
 
a) Qual a massa de gelo usada no processo 
b) Qual o calor específico do gelo? 
c) Qual a quantidade total de calor usado em todo o processo? 
 
19. (Ufpr 2020) Um gás ideal monoatômico sofre uma transformação como a indicada no 
diagrama P V a seguir, em que P é a pressão e V é o volume do gás, passando de um estado 
A para um estado B. 
 
 
 
Com base nos dados apresentados, determine o que se pede. 
 
a) Qual é o trabalho ABW realizado pelo gás ao passar do estado A para o estado B? 
b) Sabendo-se que a temperatura do gás no estado A vale AT 100 K,= qual é a temperatura 
BT do gás no estado B? 
 
20. (Unicentro 2020) 
 
O gráfico representa o aquecimento de 50,0g de uma substância pura de fase sólida, a 20°C, 
para a fase gasosa, a 90°C, em função da quantidade de calor fornecida. 
 
A partir dessas informações, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com 
F, as falsas. 
 
( ) A temperatura de fusão da substância é igual a 70°C. 
( ) O calor específico da substância no estado líquido é de 0,1cal g C. 
( ) A substância para liquefazer completamente necessita de 300,0cal. 
 
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a 
a) F V F 
b) V V F 
c) V F V 
d) F V V 
e) V V V 
 
21. (Unicamp 2019) Nas proximidades do Sol, a Sonda Solar Parker estará exposta a altas 
intensidades de radiação e a altas temperaturas. Diversos dispositivos serão usados para evitar 
o aquecimento excessivo dos equipamentos a bordo da sonda, entre eles um sistema de 
refrigeração. Um refrigerador opera através da execução de ciclos termodinâmicos. 
 
a) Considere o ciclo termodinâmico representado abaixo para um gás ideal, em que 2 1V 1,5 V= 
e 1T 200 K.= Calcule a temperatura 3T . 
b) A partir do gráfico, estime o módulo do trabalho realizado sobre o gás em um ciclo, em termos 
apenas de 1 2 1V , V , P e 4P . 
 
 
 
22. (Uepg-pss 2 2019) O gráfico abaixo representa uma transformação sofrida por 4 mol de um 
gás ideal monoatômico. A respeito dessa transformação, assinale o que for correto. 
 
Dado: constante geral dos gases ideais R 8,31J mol K=  
 
 
01) O trabalho foi realizado sobre o gás. 
02) A transformação foi isobárica. 
04) O trabalho realizado na transformação foi de 8 kJ. 
08) A temperatura do gás para a situação A vale aproximadamente 90 K. 
 
23. (Eear 2019) Um cilindro dotado de um êmbolo contém aprisionado em seu interior 3150 cm 
de um gás ideal à temperatura controlada de 22 C e à pressão de 2 Pa. Considere que o 
êmbolo do cilindro pode ser movido por uma força externa, de modo que o gás seja comprimido 
a um terço de seu volume inicial, sem, contudo, variar a sua temperatura. Nessas condições, 
determine em Pascal (Pa) a nova pressão à qual o gás estará submetido. 
a) 2 
b) 3 
c) 6 
d) 9 
 
24. (Eear 2019) A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200 g de 
uma substância hipotética, inicialmente a 15 C, no estado sólido, em função da quantidade de 
calor que esta recebe. 
 
 
 
Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal g. 
a) 10 
b) 20 
c) 30 
d) 40 
 
25. (Mackenzie 2018) 
 
 
A figura acima representa duas isotérmicas em que certa massa gasosa, inicialmente no estado 
A, sofre uma transformação atingindo o estado B, que por sua vez sofre uma transformação, 
atingindo o estado C. A temperatura AT e o volume AV são iguais a 
a) 200 K e 5 . 
b) 300 K e 2 . 
c) 400 K e 4 . 
d) 500 K e 2 . 
e) 500 K e 4 . 
 
26. (Ufmg 2007) Para se realizar uma determinada experiência, 
- coloca-se um pouco de água em uma lata, com uma abertura na parte superior, destampada, 
a qual é, em seguida, aquecida, como mostrado na Figura I; 
- depois que a água ferve e o interior da lata fica totalmente preenchido com vapor, esta é 
tampada e retirada do fogo; 
- logo depois, despeja-se água fria sobre a lata e observa-se que ela se contrai bruscamente, 
como mostrado na Figura II. 
 
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, na situação descrita, a contração 
ocorre porque 
a) a água fria provoca uma contração do metal das paredes da lata. 
b) a lata fica mais frágil ao ser aquecida. 
c) a pressão atmosférica esmaga a lata. 
d) o vapor frio, no interior da lata, puxa suas paredes para dentro. 
 
27. (Acafe 2018) As altas temperaturas do verão fazem aumentar a procura por um aparelho de 
ar condicionado. Todavia, nem todos possuem condições de adquirir o equipamento, por causa 
do seu alto valor, e recorrem a resoluções alternativas. Uma delas é a construção de um ar 
condicionado caseiro. 
Esse ar condicionado em questão constitui-se de uma caixa de isopor, quatro coolers 
(ventiladores de PC) e gelo. A proposta apresenta um cooler (próximo à tampa da caixa) que 
joga o ar para dentro da caixa e três coolers (próximos à base da caixa) que jogam o ar para o 
ambiente. O gelo, dentro de sacos plásticos, fica sobre uma grade feita de palitos, centralizada 
no meio da caixa. 
 
Considere a pressão atmosférica de 1atm, o geloa 0 C e o ambiente inicialmente a 35 C. 
 
Com base no exposto, analise as proposições a seguir, marque com V as verdadeiras ou com 
F as falsas, e assinale a alternativa com a sequência correta. 
 
( ) O isopor é um bom condutor de calor, então, as paredes do interior da caixa de isopor 
devem ser revestidas de papel alumínio para melhorar o funcionamento do ar 
condicionado. 
( ) A posição do cooler que joga o ar para dentro da caixa deve ser próximo da base da caixa 
para que o ar condicionado seja mais eficiente, pois o ar frio é menos denso que o ar 
quente. 
( ) Se as paredes do interior da caixa de isopor forem revestidas de papel alumínio, o ar 
condicionado aumentará sua eficiência. 
( ) O ar que entra na caixa de isopor perde calor para o gelo e esfria, descendo para o fundo 
da caixa. 
( ) O gelo ganha calor latente do ar que entra na caixa e começa a derreter. 
a) F - V - V - F - F 
b) V - V - F - F - V 
c) F - F - V - V - V 
d) V - F - F - V - F 
 
28. (Unisinos 2017) Um gás ideal sofre a transformação do estado A para o estado B, conforme 
representado no gráfico pressão (p) versus volume (V) : 
 
 
 
Nesta transformação, a temperatura __________, e o trabalho realizado pelo gás, em J (joules), 
é de __________. 
 
As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por 
a) triplica; 2.000 
b) duplica; 3.000 
c) triplica; 3.000 
d) duplica; 2.000 
e) não varia; 2.000 
 
29. (Fgv 2017) Ao ser admitido no interior da câmara de combustão do motor de uma 
motocicleta, o vapor de etanol chega a ocupar o volume de 3120 cm sob pressão de 1,0 atm e 
temperatura de 127 C. Após o tempo de admissão, o pistão sobe, o volume ocupado por essa 
mistura diminui para 320 cm , e a pressão aumenta para 12 atm. 
 
Considerando a mistura um gás ideal e desprezando perdas de calor devido à rápida 
compressão, a temperatura do gás resultante desse processo no interior da câmara passa a ser, 
em C, de 
a) 473. 
b) 493. 
c) 527. 
d) 573. 
e) 627. 
 
30. (Ufrgs 2017) Considere que certa quantidade de gás ideal, mantida a temperatura constante, 
está contida em um recipiente cujo volume pode ser variado. 
 
Assinale a alternativa que melhor representa a variação da pressão (p) exercida pelo gás, em 
função da variação do volume (V) do recipiente. 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [D] 
 
Dados: 2 3
1 1 2V 3 10 m ; T 27 C 300K; T 52 C 325K.−=  =  = =  = 
 
Aplicando a equação geral para uma transformação isobárica: 
2
3 32 1
2 2
2 1
V V 3 10 325
 V V 3,25 10 m
T T 300
−
− 
=  =  =  
 
Desconsiderando o peso do êmbolo, a pressão sobre o gás é igual à pressão atmosférica; o 
trabalho (W) é: 
( )5 2 3W p V 1 10 3,25 3 10 0,25 10 W 250JΔ −= =   − =   = 
 
Resposta da questão 2: 
 a) Equação geral dos gases ideais: 
= 
0C CB B
B C
PP VP V
 
T T
0V
=
0
B
P
T
03 V
 =C
C B
T
 3.
T T
 
 
b) ( )
+
=  = − =  =0 0 0
CD CD 0 0 0 CD 0 0
2P P 3P
W " Área " W 5 V 3 V 2 V W 3P V .
2 2
 
 
Resposta da questão 3: 
 01 + 02 + 04 + 08 = 15. 
 
Análise das afirmativas. 
[01] Verdadeira. Lançando-se mão da equação de Clapeyron, que relaciona pressão, volume, 
temperatura absoluta e número de mols de um gás ideal, tem-se: 
−  
=  = =  =
 
5 2 3 3pV 3 10 N m 8,3 10 m
pV nRT T T 300 K
nR 1mol 8,3 J / (mol K)
 
 
[02] Verdadeira. O trabalho realizado pelo gás numa transformação isobárica é o produto da 
pressão pela variação de volume. 
( )− −=   =    −  
 =
5 2 3 3 3 3p V 3 10 N m 12,45 10 m 8,3 10 m
1245 J
τ Δ τ
τ
 
 
[04] Verdadeira. Usando-se a Primeira Lei da Termodinâmica, tendo-se o trabalho e o calor 
recebido pelo gás, obtém-se a variação de energia interna. 
= − = −  =U Q 3112,5 J 1245 J U 1867,5 JΔ τ Δ 
 
[08] Verdadeira. A Equação Geral dos gases ideais permite relacionar pressão, volume e 
temperatura entre dois estados. 
=
− −
−
−
= ⎯⎯⎯⎯→ = 
 
 = 
 
 =  =

1 2p p1 1 2 2 1 2
1 2 1 2
3 3 3 3
2
3 3
2 23 3
p V p V V V
T T T T
8,3 10 m 12,45 10 m
300 K T
300 K 12,45 10 m
T T 450 K
8,3 10 m
 
 
Assim, a variação de temperatura absoluta entre os dois estados do gás é: 
= −  = −  =2 1T T T T 450 K 300 K T 150 KΔ Δ Δ 
 
Resposta da questão 4: 
 [B] 
 
Utilizando-se a expressão geral dos gases ideais, tem-se a relação das grandezas pressão, 
volume e temperatura (em kelvin) entre dois estados do gás: 
=1 1 2 2
1 2
p V p V
T T
 
 
Transformando-se as temperaturas para kelvin: 
( )
( )
= + =
= − + =
1
2
T K 30 273 303 K
T K 123 273 150 K
 
 
Assim, substituindo-se os valores de pressão, volume e temperaturas na Terra e em Marte, 
tem-se: 
  
=  =  = =

3 3
31 1 2 2 2
2
1 2
p V p V 600 Pa V101000 Pa 0,003 m 101000 Pa 0,003 m 150 K
V 0,25 m
T T 303 K 150 K 600 Pa 303 K
 
 
Resposta da questão 5: 
 [D] 
 
[I] Verdadeira. Em um ciclo termodinâmico, como a temperatura final é igual à inicial, a sua 
variação de energia interna é nula. 
 
[II] Verdadeira. Em um processo adiabático, não há trocas de calor entre o meio e o sistema. 
 
[III] Falsa. Em um processo isocórico, o volume permanece constante. 
 
[IV] Verdadeira. Em uma expansão livre, o gás se expande sem realizar trabalho contra uma 
pressão externa e sem trocar calor com o ambiente. Ou seja, o calor e o trabalho são nulos. 
 
[V] Falsa. Em um processo isotérmico, a pressão é inversamente proporcional ao volume. 
 
Resposta da questão 6: 
 [A] 
 
Aplicando a equação geral dos gases para a transformação A B,⎯⎯→ temos: 
A AP V B B
A
P V
T
=
B
A B
B A
T
50 100
T T
T 2T
=
=
 
 
Portanto, neste trecho, a temperatura do gás aumentará. 
 
Resposta da questão 7: 
 [B] 
 
Utilizando-se a Equação Geral dos Gases Ideais entre os estados inicial (índice 0), 
intermediário (índice 1) e final (índice 2) e sabendo-se que a primeira transformação é isobárica 
(mesma pressão) e a segunda transformação é isotérmica (mesma temperatura), tem-se: 
=
=
  
= = ⎯⎯⎯⎯→
  
= =
1 0
2 1
P P0 0 1 1 2 2
T T
0 1 2
0 0 0 1 2 2
0 1 1
P V P V P V
T T T
P V P V P V
T T T
 
 
Relacionando-se o estado 0 com o estado 1 e substituindo-se os valores fornecidos obtém-se a 
temperatura absoluta do estado 1 que é a mesma do estado 2. 
0P 
=
0 0
0
V P
T
=
⎯⎯⎯⎯⎯→1 01 V V /2
1
0
V
T
V
=
0
0
V
T
 = = = 
 = = = − 
0
1 2
1
1 2
/ 2 T 300 K
T T
T 2 2
T T 150 K 123 C
 
 
Usando-se agora a relação entre os estados 1 e 2 com as informações desta transformação 
isotérmica, tem-se: 
0 1
1
P V
T

= 2 2
1
P V
T
=
⎯⎯⎯⎯⎯→2 0P P /2
0P  1
1
V
T
=
0P  2
1
/ 2 V
T
= =
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→
=  =
1 0V V /2 5 L
2 1 2V 2V V 10 L
 
 
Resposta da questão 8: 
 [A] 
 
Aplicando a equação geral dos gases, obtemos: 
P 1
1
V P
T
= 2
2
1
V
T
V 13 V
300
=
2
2
T
T 900 K =
 
 
Resposta da questão 9: 
 [C] 
 
A princípio, pelo recipiente metálico ter sido classificado como rígido, nos remete a desprezar 
quaisquer efeitos de dilatação deste material, ou seja, o processo se realiza a volume 
constante (processo isocórico). 
A informação da variação de temperatura na escala Celsius de 300°C equivale a mesma 
variação na escala Kelvin, pois as escalas possuem a mesma variação em graus, ou seja essa 
variação representa na escala Kelvin 300 K. 
 
Assim, utilizando-se a equação geral dos gases obtém-se: 
 
i iP V f f
i
P V
T
= i fV V i f i i i
f i f f f f
P P P T P300 K
0,5
T T T P T 600 K P
=
⎯⎯⎯⎯→ =  = =  = 
 
Resposta da questão 10: 
 [B] 
 
Volume final do gás: 
P 1
1
V P
T
= 2
2
2
3
2
V
T
V1
400 600
V 1,5 m
=
=
 
 
Trabalho realizado pelo gás: 
5
4
P V 1,2 10 (1,5 1)
6 10 J
τ Δ
τ
= =   −
 = 
 
 
Resposta da questão 11: 
 [A] 
 
Aplicando a equação geral dos gases, obtemos: 
A A B B
A B
B
3
B
P V P V
T T
20V10 50
50 200
V 100 m
=

=
 =Resposta da questão 12: 
 [D] 
 
Aplicando a equação geral dos gases, chegamos a: 
0 0
0
5 3
3
P V PV
T T
10 3 2 10 V
300 220
V 110 m
=
  
=
 =
 
 
Resposta da questão 13: 
 ANULADA 
 
Questão anulada no gabarito oficial. 
 
Como 1 atm equivale a 10 metros de coluna d’água, a pressão no fundo do lago vale 3 atm. 
 
Aplicando a equação geral dos gases, obtemos o volume da bolha ao chegar na superfície do 
lago: 
s sf f
f s
s
s
3
s
P VP V
T T
1 V3 4
7 273 17 273
V12
280 290
V 12,43 cm
=

=
+ +
=
 =
 
 
Dessa forma, não há alternativa correta. 
 
Resposta da questão 14: 
 [A] 
 
Potência da fonte térmica: 
Q mc
Q m 1 (70 30)
Q 40m cal
Q 40m
P
t 4 60
m
P W
6
Δθ
Δ
=
=   −
=
= =

=
 
 
Tempo (em minutos) necessário para evaporar toda a água: 
mL
P
t '
m
Δ
=
m
6
=
540
t '
t ' 54 min
Δ
Δ

 =
 
 
Resposta da questão 15: 
 [B] 
 
Calor necessário para derreter as pedras de gelo: 
5
Q mL
Q 4 0,015 3,3 10
Q 19800 J
=
=   
=
 
 
Portanto, a quantidade de calor absorvido por unidade de tempo foi de: 
3
Q
P
t
19800
P
20
P 1 10 J min
Δ
=
=
  
 
 
Resposta da questão 16: 
 [A] 
 
Pela equação geral dos gases, concluímos que a pressão aumentou para: 
0 0P V
0
P V
T
=
T
30 P
27 273 45 273
P 31,8 psi
=
+ +
 =
 
 
Resposta da questão 17: 
 01 + 02 + 08 + 16 = 27. 
 
[01] Verdadeira. A temperatura absoluta e o volume são diretamente proporcionais. 
 
[02] Verdadeira. Pressão e temperatura são inversamente proporcionais. 
 
[04] Falsa. Na transformação isocórica de uma dada massa de gás ideal, dobrando-se a 
temperatura sua pressão também dobra, pois são diretamente proporcionais. 
 
[08] Verdadeira. O volume de gás ideal triplica à pressão constante se a sua temperatura 
absoluta triplicar. 
( ) ( )
1 2
1 2
V V V 3V 1119 K
3
T T 100 273 K 846 273 K 373 K
=  =  =
+ +
 
 
[16] Verdadeira. Da equação geral dos gases, para a transformação isobárica temos: 
V
k V kT
T
=  = (equação de uma reta que passa na origem, onde k é uma constante). 
 
Resposta da questão 18: 
 a) Do processo de fusão, obtemos: 
fusão gelo fusão
gelo
gelo
Q m L
9500 1500 m 80
m 100 g
=
− = 
 =
 
 
b) Do processo de aquecimento do gelo, obtemos: 
( )
gelo gelo gelo gelo
gelo
gelo
Q m c
1500 100 c 0 30
c 0,5 cal g C
Δθ=
=   +
 =  
 
 
c) Calor fornecido para o aquecimento da água: 
( )
água água água água
água
água
Q m c
Q 100 1 30 0
Q 3000 cal
Δθ=
=   −
=
 
 
Logo, a quantidade total de calor foi de: 
total gelo fusão água
total
total
Q Q Q Q
Q 1500 8000 3000
Q 12500 cal
= + +
= + +
 =
 
 
Resposta da questão 19: 
 a) No gráfico pressão  volume, o trabalho é dado pela “área”. 
( )
( )
6
7
AB AB
2 1 10
W 15 10 W 1,5 10 J
2
+ 
=  −  =  
 
b) Aplicando a lei geral dos gases: 
A A B B
B
A B B
p V p V 1 5 2 15
 T 600K
T T 100 T
 
=  = = 
 
Resposta da questão 20: 
 [A] 
 
[I] Falsa. A temperatura de fusão da substância é 50ºC. 
 
[II] Verdadeira. O calor específico da substância no estado líquido vale: 
( )
Q mc
300 200 50 c 70 50
100 1000c
c 0,1cal / g C
Δθ=
− =   −
=
= 
 
 
[III] Falsa. O calor a ser liberado para a liquefação da substância é igual a: 
L
L
Q 400 300
Q 100 cal
= −
=
 
 
 
Resposta da questão 21: 
 a) Aplicando a equação geral dos gases para a transformação 1 2,→ temos: 
1 1 2 2 1 1
2
1 2 2
P V P V V 1,5V
T 300 K
T T 200 T
=  =  = 
 
Como a transformação 2 3→ é isotérmica, devemos ter que: 
3 2T T 300 K= = 
 
b) O trabalho realizado sobre o gás é numericamente igual à área interna do ciclo. Sendo 
assim, podemos estima-lo contabilizando aproximadamente 18 retângulos. 
A área ( )( )2 1 4 1V V P P− − corresponde a 25 retângulos. Logo, a área de 1 retângulo 
equivale a ( )( )2 1 4 1V V P P 25.− − 
 
Portanto, o módulo do trabalho em função dos parâmetros pedidos é aproximadamente igual 
a: 
( )( )2 1 4 1
18
V V P P
25
τ = − − 
 
Resposta da questão 22: 
 04 + 08 = 12. 
 
[01] Falsa. 
 
[02] Falsa. Na transformação a pressão não é constante. 
 
[04] Verdadeira. Para o gráfico de pressão versus volume, a área sob a curva representa o 
trabalho do processo. 
 
 
 
( ) ( )6 6 2 2
3
3 10 1 10 0,5 10 0,1 10
8 10 J 8 kJ
2
τ
− − +    − 
 =  = 
 
[08] Verdadeira. Usando a equação de Clapeyron, temos: 
6 2 3pV 3 10 Pa 0,1 10 m
pV nRT T 90,25 K
nR 4 mol 8,31J mol K
−  
=  = = 
 
 
 
Resposta da questão 23: 
 [C] 
 
Pela equação geral dos gases, temos: 
0 0 0
0
0 0
P V P V 3
P 3 P
T T
P 6 Pa
 
=  =
 =
 
 
Resposta da questão 24: 
 [B] 
 
Quantidade de calor trocada durante a vaporização (na temperatura de 85 C) : 
Q 15000 cal 11000 cal 4000 cal= − = 
 
Sendo assim: 
Q mL
4000 200L
L 20 cal g
=
=
 =
 
 
Resposta da questão 25: 
 [D] 
 
No processo isobárico, representado de B para C, temos: 
A BT TC C B CB B
A
B C A C C
V V V TV V
T
T T T T V
= 
= ⎯⎯⎯⎯→ =  = 
 
A A
5 L 300 K
T T 500 K
3 L

=  = 
 
Usando a lei de Boyle, para a transformação isotérmica de A para B, temos: 
A A B B
A
A
p V p V
10 atm V 4 atm 5 L
V 2 L
 = 
 = 
=
 
 
Resposta da questão 26: 
 [C] 
 
Resposta da questão 27: 
 [C] 
 
[F] O isopor é um bom isolante térmico, portanto péssimo condutor de calor. 
 
[F] A posição do cooler que joga o ar frio para fora da caixa de isopor deve ser próximo à base 
da mesma, devido ao ar frio ser mais denso e acumular na parte de baixo da caixa, mas 
isso não é uma regra que não se possa mudar, uma vez que o sistema é forçado por um 
cooler que joga ar para dentro também, fazendo a circulação do ar interno para fora da 
caixa. 
 
[V] O papel alumínio faz com que o calor perdido por irradiação pelo ar quente que chega na 
superfície do isopor seja refletido de volta para ser absorvido pelo gelo, aumentando a 
eficiência do sistema. 
 
[V] O ar que entra na caixa está mais quente e, portanto, é menos denso, sendo forçado a 
passar entre os sacos de gelo e ser resfriado ficando mais denso ao sair do sistema. 
 
[V] Como o gelo está na temperatura de fusão para a condição de pressão atmosférica, a 
transmissão de calor do ar quente fará a sua mudança de estado físico de sólido para líquido 
(fusão), assim esse calor é latente. 
 
Resposta da questão 28: 
 [A] 
 
Aplicando a equação geral dos gases ideais para a transformação isobárica, temos: 
3 3
A B B B B B
3 3
A B A A A A
V V T V T T3 10 m
3
T T T V T T1 10 m
−
−

=  =  =  =

 
 
Assim, a temperatura absoluta triplica na transformação. 
 
O trabalho realizado pelo gás é: 
( )6 3 3p V 1 10 Pa 3 1 10 m
2000 J
τ Δ τ
τ
−=   =   − 
=
 
 
Resposta da questão 29: 
 [C] 
 
( )
3 3
1 1 2 2
2
1 2 2
P V P V 1atm 120 cm 12 atm 20 cm
T 800 K 527 C
T T 127 273 K T
   
=  =  = = 
+
 
 
Resposta da questão 30: 
 [A] 
 
Em gases ideais mantidos à temperatura constante (processo isotérmico), a equação geral dos 
gases é simplificada para a Lei de Boyle: 
pV
T
constante pV constante=  = 
 
Assim, pressão e volume são inversamente proporcionais, logo temos um gráfico 
representativo de uma hipérbole. Alternativa correta letra [A].