2016.1B.3 FUND. DA TERMO (UNINASSAU)

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GRADUAÇÃO EAD 
FINAL 
GABARITO 
 2016.1B – 09/07/2016 
 
CURSO 
DISCIPLINA FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA 
PROFESSOR(A) MARCO ANTONIO CARLOS DA SILVA 
TURMA DATA DA PROVA 
ALUNO(A) 
 
MATRÍCULA POLO 
 
 
 
GABARITO OBRIGATÓRIO 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 A D C B C D C D A A 
ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 
 
1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 
2. Esta avaliação possui 10 questões. 
3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 
4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 
5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira 
página. 
6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para 
solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 
7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 
8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para 
conferência posterior à realização da avaliação. 
9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 
10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. 
 
 
 
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DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA PROFESSOR (A): MARCO ANTONIO CARLOS DA SILVA 
 
 
1. Um jovem brasileiro fez uma conexão via Internet 
com um amigo inglês que mora em Londres. 
Durante a conversa, o inglês disse que em Londres 
a temperatura naquele momento era igual a 14 °F. 
Após alguns cálculos, o jovem brasileiro descobriu 
qual era, em graus Celsius, a temperatura em 
Londres. Que valor ele encontrou? 
 
a) -10o C 
b) -5o C 
c) -15o C 
d) -12o C 
e) -18o C 
Comentário: 
 
 
2. Numa expansão isobárica, o trabalho realizado 
por um gás é tanto menor quanto: 
 
a) maior a pressão e maior a variação de volume. 
b) menor a pressão e maior a variação de volume. 
c) maior a pressão e menor o volume. 
d) menor a pressão e menor o volume. 
e) menor o volume a pressão constante. 
Comentário: Analisado a equação do trabalho W = P . 
∆V podemos perceber que trabalho é diretamente 
proporcional a pressão e a variação do volume. 
(UNIDADE 2: Princípio da Conservação de Energia e a 
Primeira Lei da Termodinâmica – página 54) 
 
3. O gráfico abaixo representa a variação, em 
milímetros, do comprimento de uma barra metálica, 
de tamanho inicial igual a 2,5m, aquecida em um 
forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de 
dilatação térmica linear do material de que é feita a 
barra, em unidades de 10-6 ºC-1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) 20.10
-6 o
C
-1
 
b) 15.10
-6 o
C
-1 
c) 12.10
-6 o
C
-1
 
d) 25.10
-6 o
C
-1
 
e) 9.10-6 oC-1 
 
Comentários: 
Sendo a dilatação linear dada por: 
 
 
Separando a variável referente ao coeficiente de 
dilatação térmica, temos: 
 
 
Com o auxilio do gráfico temos que ∆L = 15mm 
(0,015m) e ∆Θ = 500 oC. Substituindo na equação, 
temos: 
 
 
UNIDADE 1: Introdução e Conceitos Fundamentais 
para Estudo da Termodinâmica – páginas 15 a17. 
 
4. Considere uma garrafa hermeticamente fechada, 
mas não isolada, com uma certa quantidade de 
água em seu interior. A garrafa é aquecida por um 
longo período de tempo. Ao final desse período 
pode-se dizer que: 
 
a) o volume do líquido no interior da garrafa diminui. 
b) a energia interna do liquido diminui, com troca 
de calor com as vizinhanças. 
c) a energia cinética das moléculas do líquido 
diminue e a potencial aumenta. 
d) a temperatura diminui e a energia interna do 
líquido aumenta, sem troca de calor com as 
vizinhanças. 
e) a temperatura e a energia interna do líquido 
aumentam, com troca de calor com as 
vizinhanças. 
 
Comentários: com o aquecimento, o número de 
choques entre as moléculas da água aumenta, 
aumentando assim a energia internas das moléculas e 
aumentando a temperatura. Lembrando que a garrafa 
não é isolado, há troca de calor ou trabalho com o meio 
externo. (UNIDADE 2: Princípio da Conservação de 
Energia e a Primeira Lei da Termodinâmica – página 
35 a 60) 
 
5. A Termodinâmica pode ser definida como uma 
ciência experimental baseada em um pequeno 
número de princípios (leis da termodinâmica), que 
são generalizações feitas partir da experiência. 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA PROFESSOR (A): MARCO ANTONIO CARLOS DA SILVA 
 
Sobre as Leis da Termodinâmica, assinale a 
alternativa incorreta. 
 
a) Nenhuma máquina térmica pode apresentar um 
rendimento superior a de uma máquina de Carnot 
operando entre as mesmas Temperaturas. 
b) A 1o Lei da termodinâmica é uma afirmação do 
princípio geral da conservação de energia. 
c) a 2o Lei da Termodinâmica afirma que é 
indiferente a transformar integralmente calor 
em trabalho ou trabalho em calor. 
d) Parcela da energia envolvida em um processo 
irreversível, torna-se indisponível para a 
realização de trabalho. 
e) Em um processo cíclico a energia interna do 
sistema variação nula. 
 
Comentários: Todas as alternativas estão corretas, 
exceto a alternativa “c”. Pois a 2o Lei da 
Termodinâmica afirma que é impossível transformar 
integralmente calor em trabalho. (UNIDADE 4: 
Segunda Lei da Termodinâmica e a Eficiência de 
Maquinas e Processos – página 122). 
 
6. Com relação às máquinas térmicas e a Segunda 
Lei da Termodinâmica, analise as proposições a 
seguir. Assinale as alternativas que correspondem 
as proposições verdadeiras. 
 
I. Máquinas térmicas são dispositivos usados 
para converter energia mecânica em energia 
térmica com consequente realização de 
trabalho. 
II. O enunciado da Segunda Lei da 
Termodinâmica, proposto por Clausius, afirma 
que o calor não passa espontaneamente de 
um corpo frio para um corpo mais quente, a 
não ser, se for forçado por um agente externo 
como é o caso do refrigerador. 
III. É possível construir uma máquina térmica 
que, operando em transformações cíclicas, 
tenha como único efeito transformar 
completamente em trabalho a energia térmica 
de uma fonte quente. 
IV. Nenhuma máquina térmica, operando entre 
duas temperaturas fixadas, pode ter 
rendimento maior que a máquina ideal de 
Carnot, operando entre essas mesmas 
temperaturas. 
 
São corretas apenas. 
 
a) I e II 
b) II e III 
c) I, III e IV 
 
 
d) II e IV 
e) I, II e III 
 
Comentário: A alternativa correta “d”, seguindo os 
seguintes raciocínios: 
I. Falsa. Máquinas térmicas são dispositivos usados 
para converter energia térmica em energia mecânica 
com consequente realização de trabalho. 
II. Verdadeira. Idem enunciado. 
III. Falsa. De acordo com a Segunda Lei da 
Termodinâmica, nenhuma máquina térmica, operando 
em ciclos, pode retirar calor de uma fonte e transformá-
lo integralmente em trabalho. 
IV. Verdadeira. Idem enunciado. 
(UNIDADE 4: Segunda Lei da Termodinâmica e a 
Eficiência de Maquinas e Processos – páginas 121 
a139). 
 
7. Analise as seguintes afirmativas a respeito dos 
tipos de transformações ou mudanças de estado de 
um gás. 
 
I. Em uma transformação isocórica o volume do 
gás permanece constante. 
II. Em uma transformação isobárica a pressão do 
gás permanece constante. 
III. Em uma transformação isotérmica a 
temperatura do gás permanece constante. 
IV. Em uma transformação adiabática o calor não 
nulo varia com o tempo. 
 
Com relação as quatro afirmativas acima, podemos 
dizer que: 
 
a) somente I e III são verdadeiras. 
b) somente II e III são verdadeiras. 
c) somente I, II, III são verdadeiras. 
d) somente I é verdadeira. 
e) somente II, III e IV são verdadeiras. 
 
Comentários: A transformação isocórica o volume do 
gás é constante. Na transformação isobárica a pressão 
é constante.Na transformação isotérmica a 
temperatura é constante. E na transformação 
adiabática o calor trovado entre o gás e suas 
vizinhanças é zero. (UNIDADE 1: Introdução e 
Conceitos Fundamentais para Estudo da 
Termodinâmica – páginas 4 a4) 
 
8. A geladeira é uma máquina térmica fria, que 
transforma trabalho em calor. Como máquina 
térmica, ela respeita um ciclo de transformações 
(duas isobáricas e duas adiabáticas), como mostra 
a figura abaixo. 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA PROFESSOR (A): MARCO ANTONIO CARLOS DA SILVA 
 
 
 
 
Identifique em qual transformação a temperatura do 
gás atinge o seu menor valor. Assinale a alternativa 
CORRETA. 
 
a. Transformação IV – expansão isobárica. 
b. Transformação I – compressão adiabática. 
c. Transformação II – compressão isobárica. 
d. Transformação III – expansão adiabática. 
e. Transformação III – compressão adiabática. 
 
Comentário: Da equação de Clapeyron: 
 
 
 
Essa expressão nos mostra que a temperatura é 
diretamente proporcional ao produto Pressão x 
Volume. O gráfico nos mostra que o mínimo valor 
desse produto é no final da transformação III, portanto, 
esse é ponto em que a temperatura atinge o menor 
valor. 
 
9. Um quantia de 100 kJ de calor é adicionada a um 
ciclo de Carnot a 1000K. O ciclo rejeita calor a 
300K. Quanto trabalho o ciclo produz e quanto 
calor o ciclo rejeita? 
 
 
 
a) 70KJ e 30KJ 
b) 50KJ e 30KJ 
 
 
c) 75KJ e 25KJ 
d) 50KJ e 70KJ 
e) 25KJ e 30KJ 
 
Comentário: Para o ciclo de Carnot temos: 
 
Como: , temos: 
 
Para o calor rejeitado temos: 
 
 
(UNIDADE 4: Segunda Lei da Termodinâmica e a 
Eficiência de Maquinas e Processos – página 127). 
 
10 - Calcular a quantidade de calor necessária para 
elevar uma massa de 500g de ferro de 30ºC para 
90ºC. O calor específico do ferro é igual a 0,114 
cal/gºC . 
 
a) 3420 cal 
b) 4530 cal 
c) 5990 cal 
d) 3920 cal 
e) 6090 cal 
 
Comentários: Se a massa de ferro aumenta apenas a 
temperatura, o calor é sensível; logo: 
 
 
 
(UNIDADE 2: Princípio da Conservação de Energia e a 
Primeira Lei da Termodinâmica – página 44)