Lista de Exercícios - Físico química - Primeira Lei da Termodinâmica

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CTD133 – FÍSICO-QUÍMICA 
2a LISTA DE EXERCÍCIOS - 1° período de 2018/Prof. Henrique 
1) Discuta a primeira lei da termodinâmica do ponto de vista teórico e matemático. 
2) Defina função de estado e apresente exemplos. 
3) Diga se cada uma das declarações seguintes sobre um processo adiabático em 
um sistema fechado é sempre verdadeira, sempre falsa, ou verdadeira, sob certas 
condições (especifique as condições). (a) ΔU=0; (b) q=0; (c) q é negativo; (d) ΔU=q; 
(e) ΔU =wexpansão. 
4) Diga se cada uma das declarações seguintes sobre um processo diatérmico em 
um sistema fechado em volume constante é sempre verdadeira, sempre falsa, ou 
verdadeira sob certas condições (especifique as condições). (a) ΔU=0; (b) wexpansão=0; 
(c) wexpansão é negativo; (d) ΔU=q; (e) ΔU =wexpansão. 
5) Os nutricionistas estão interessados no uso da energia do corpo humano, que 
pode ser considerado um “sistema termodinâmico”. Existem calorímetros construídos 
para acomodar uma pessoa, a fim de medir a sua produção líquida de energia. 
Suponha que, durante uma experiência, uma pessoa produz 622 kJ de trabalho numa 
bicicleta ergométrica, e perde 82 kJ de energia sob a forma de calor. Qual é a variação 
de energia interna da pessoa? Despreze qualquer perda de massa por transpiração. 
R: -704 kJ. 
6) Uma bateria elétrica é carregada pelo fornecimento de 250 kJ de energia na 
forma de trabalho elétrico, mas há uma perda de 25 kJ de energia como calor, para as 
vizinhanças, durante o processo. Qual é a variação da energia interna da bateria? 
R: + 225 kJ. 
7) O ar de uma bomba de bicicleta é comprimido quando se empurra o pistão. Se o 
diâmetro interno da bomba é 3,0 cm e o pistão foi empurrado por 20 cm com uma 
pressão de 2,0 atm, calcule o trabalho feito durante a compressão. Dados: Acírculo=π.r
2; 
Vcilindro=Abasexaltura. 
R: w= 29 J (valor aproximado). 
8) Os quatro cilindros de um motor de combustão tem, cada um, um volume de 
2,50 L (em outras palavras, o volume de cada cilindro se expande 2,50 L cada vez que 
o combustível entra em ignição). Se cada pistão dos quatros cilindros é movido (em 
uma compressão) com uma pressão de 1,40 kbar e ocorre ignição nos cilindros a cada 
segundo, quanto trabalho o motor é capaz de fazer em 1,00 minuto? 
R: w= 84 MJ (valor aproximado).