Lista de exercícios Termodinâmica

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GOVERNO DO DISTRITO FEDERAL 
SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO 
COORDENAÇÃO REGIONAL DE ENSINO DE SANTA MARIA 
CENTRO DE ENSINO MÉDIO 404 DE SANTA MARIA 
 
3ª Lista do 4º Bimestre 
Termodinâmica 
DISCIPLINA: Física PROFESSOR: Hara Dessano 
1. (PUC-SP) Uma certa massa de gás sofre 
transformações de acordo com o gráfico. Sendo a 
temperatura em A de l .000 K, as temperaturas em 
B e C valem, em K, respectivamente: 
 
a) 500 e 250 
b) 750 e 500 
c) 750 e 250 
d) 1.000 e 750 
e) 1.000 e 500 
 
2. Se a energia cinética média das moléculas de um 
gás aumentar e o volume permanecer constante: 
 
a) a pressão do gás aumentará e a sua temperatura 
permanecerá constante. 
b) a pressão permanecerá constante e a 
temperatura aumentará. 
c) a pressão e a temperatura aumentarão. 
d) a pressão diminuirá e a temperatura 
aumentará. 
e) todas as afirmações estão incorretas. 
 
3. Se aumentarmos a temperatura do gás contido em 
um recipiente fechado e isolado: 
a) a energia cinética média das partículas 
aumenta. 
b) a pressão aumenta e a energia cinética média 
das partículas diminui. 
c) a energia cinética media não se altera e a 
pressão aumenta. 
d) a energia cinética média e a pressão permanecem 
constantes. 
e) nada do que foi dito ocorre. 
 
4. (Fasp) Um gás real aproxima-se de um gás ideal 
quando: 
a) a pressão é alta e a temperatura muito baixa. 
b) a pressão e a temperatura são muito elevadas. 
c) a pressão e a temperatura são muito baixas. 
d) a pressão é muito baixa e a temperatura muito 
elevada. 
 
5. (F.M. Pouso Alegre-MG) Sobre gases ideais, podemos 
afirmar que: 
a) numa transformação isobárica, a energia interna do 
gás varia. 
b) numa transformação isotérmica, o gás não troca 
calor com a sua vizinhança. 
c) sempre que aumentamos a temperatura de um 
gás, seu volume se expande. 
d) numa transformação adiabática, o gás não realiza 
trabalho. 
e) nas mesmas condições de temperatura e pressão, 
todos os gases ocupam o mesmo volume. 
 
6. (UECE) Um gás, encerrado em uma câmara, sofre 
uma evolução termodinâmica, percorrendo o ciclo 
ABC A, conforme o diagrama ao lado. O trabalho 
dado pelo gás, ao completar o ciclo, vale, em 
joules: 
 
 
 
a) 30 
b) – 30 
c) 60 
d) – 60 
 
7. (UCMG) Na transformação cíclica de um gás perfeito, 
mostrada na figura, o trabalho realizado num ciclo, 
em joules, vale: 
 
 
a) 2 . 105 
b) 6 . 105 
c) 15 . 105 
d) 20 . 105 
e) 25 . 105 
 
8. (U. Caxias do Sul-RS) Certa máquina térmica 
executa o ciclo da figura, efetuando 20 revoluções 
por segundo. A potência da máquina, em 
quilowatts, é igual a: 
 
 
a) 100 
b) 10 
c) 1,0 
d) 0,5 
e) 0,20 
 
 
9. (UFRN) A temperatura de uma certa quantidade de 
gás ideal à pressão de 1,0 atm cai de 400 K para 320 
K. Se o volume permaneceu constante, a nova 
pressão é: 
a) 0,8 atm 
b) 0,9 atm 
c) 1,0 atm 
d) 1,2 atm 
e) 1,5 atm 
 
10. (Fatec-SP) Uma fonte cede 100 J de calor a um 
sistema, ao mesmo tempo que ele realiza um 
trabalho de 20 J. Durante esse processo, não 
ocorrem outras trocas de energia com o meio 
exterior. A variação da energia interna do sistema, 
medida em joules, é igual a: 
a) zero 
b) 20 
c) 80 
d) 100 
e) 120 
 
11. (Unimep-SP) Uma determinada massa gasosa 
sofre uma expansão isotérmica na qual o seu 
volume dobra de valor. Sabendo-se que o gás 
recebeu 400 J de energia na forma de calor, o 
trabalho realizado pelo gás vale: 
 
a) 200 J 
b) 800 J 
c) 400 J 
d) zero 
e) 600 J 
 
12. (UECE) Nas transformações isotérmicas dos 
gases perfeitos, é incorreto afirmar que: 
a) não há variação de temperatura. 
b) a variação da energia interna do gás é nula. 
c) não ocorre troca de calor entre o gás e o 
ambiente. 
d) o calor trocado pelo gás com o exterior é igual 
ao trabalho realizado no mesmo processo. 
 
13. (F.I. Uberaba-MG) Um gás está submetido a 
uma pressão constante dentro de um recipiente de 
volume variável. Provocando-se uma expansão 
isobárica desse gás, o seu volume varia como 
mostra a figura. Ao passar do estado X para o 
estado Y, o gás realiza um trabalho que, em joules, 
é igual a: 
 
a) 1,6 
b) 1,4 
c) 1,2 
d) 1,0 
e) 0,8 
 
14. (PUC-SP) O gráfico mostra como varia a energia 
interna de um mol de oxigênio numa 
transformação isométrica, quando sua 
temperatura varia de 100 K a 200 K. 
 
 
 A quantidade de calor absorvida pelo gás, em calorias, 
foi, nessa transformação: 
 
a) 100 
b) 500 
c) 250 
d) 750 
e) 1.000 
 
15. (EEAr 2011) Uma certa amostra de gás 
monoatômico ideal, sob pressão de 5 x 105 Pa, 
ocupa um volume de 0,002 m3. Se o gás realizar um 
trabalho de 6000 joules, ao sofrer uma 
transformação isobárica, então irá ocupar o 
volume de ___ m3. 
a) 0,014 
b) 0,012 
c) 0,008 
d) 0,006 
 
16. (EEAr 2008) Dentro de um determinado 
recipiente fechado existe uma massa de gás ideal 
ocupando um determinado volume X, à pressão de 
0,6 atm e à temperatura de 300 K. Se todo o 
conjunto for aquecido até 97 °C, em uma 
transformação isocórica, qual será o valor, em atm, 
da nova pressão do gás? 
Considere que 0 °C = 273 K. 
a) 0,74 
b) 1,20 
c) 4,50 
d) 6,00 
 
 
17. (U.F. Pelotas-RS) Um volume de 20 cm3 de 
gás perfeito encontra-se no interior de um cilindro, 
sob pressão de 2,0 atm e com temperatura de 27°C. 
Inicialmente, o gás sofre uma expansão isotérmica, 
de tal forma que seu volume passa a ser igual a 50 
cm3. A seguir, o gás sofre uma evolução isométrica e 
a pressão torna-se igual a 1,2 atm. A temperatura 
final do gás vale: 
a) 450°C 
b) 177°C 
c) 273°C 
d) 723°C 
e) 40,5°C 
 
18. (EEAr 2011) Uma certa amostra de um gás 
monoatômico ideal sofre as transformações que 
são representadas no gráfico Pressão X Volume 
(PXV), seguindo a sequência ABCDA. 
 
O trabalho realizado pelo gás na transformação AB e a 
variação de energia interna do gás no ciclo todo, em 
joules, valem, respectivamente: 
a) zero e zero. 
b) 4x106 e zero. 
c) zero e 3,2 x 106. 
d) 3,2 x 106 e zero. 
 
19. (EEAr 2009) Uma certa massa de gás ideal 
ocupa um volume de 3 L, quando está sob uma 
pressão de 2 atm e à temperatura de 27 °C. A que 
temperatura, em °C, esse gás deverá ser submetido 
para que o mesmo passe a ocupar um volume de 
3,5 L e fique sujeito a uma pressão de 3 atm? 
a) 47,25 
b) 100,00 
c) 252,00 
d) 525,00 
 
20. Um sistema termodinâmico realiza um ciclo 
conforme representado na figura abaixo: 
 
Sabendo que o valor absoluto do calor transferido 
durante o ciclo é igual a 7200J, é CORRETO afirmar 
que o sistema: 
a) absorve calor e realiza um trabalho de 7200J. 
b) absorve calor e não realiza trabalho. 
c) libera calor e realiza um trabalho de 7200J. 
d) libera calor e não realiza trabalho. 
e) sofre uma variação da energia interna de 7200J. 
 
21. (EEAr CFS 2012) Considere a mesma amostra 
de gás ideal recebendo a mesma quantidade de 
calor, no mesmo intervalo de tempo, em duas 
situações diferentes. A primeira situação 
mantendo a amostra a pressão constante e a 
segunda a volume constante. É correto afirmar que 
a) a temperatura aumenta mais rapidamente, 
quando a amostra é mantida a volume 
constante. 
b) a temperatura aumenta mais rapidamente, 
quando a amostra é submetida a pressão 
constante. 
c) as duas situações resultam em variações iguais 
de temperatura. 
d) nas duas situações, quando a amostra recebe 
essa quantidade de calor não ocorre qualquer 
variação de temperatura.22. (EEAr BCT 2014) Uma amostra de um gás ideal 
sofre uma compressão isotérmica. Essa amostra, 
portanto, 
a) ganha calor da vizinhança. 
b) perde calor para a vizinhança. 
c) está a mesma temperatura da vizinhança. 
d) está a uma temperatura menor que a 
vizinhança. 
 
23. Quanto aos processos sofridos por gases ideais 
entre dois estados, julgue os itens. 
 
( ) Num processo isotérmico , há troca de calor com 
o meio exterior. 
( ) Num processo adiabático, não há transferência 
de calor para o meio exterior 
( ) O processo adiabático é um processo lento, em 
que a variação da energia do gás é igual ao trabalho 
realizado sobre este. 
( ) O processo isotérmico é um processo lento, no 
qual há variação na energia interna do gás. 
( ) Num processo isotérmico de compressão de um 
gás, a pressão exercida sobre as paredes que 
contém o gás aumentará. 
( ) Num processo isotérmico, a energia cinética 
média das moléculas é a mesma nos estados inicial 
e final. 
 
24. A figura representa, num diagrama PV, a 
expansão de um gás ideal entre dois estados de 
equilíbrio termodinâmico A e B. A quantidade de 
calor cedida ao gás durante a expansão foi de 8 . 
103 J. Calcule a variação da energia interna do gás 
nessa expansão. 
 
 
25. (Unifor-CE) Uma dada massa de gás perfeito 
está contida em um recipiente de capacidade 12,0 
l sob pressão de 4,00 atm e temperatura de 27,0 
°C. Ao sofrer uma transformação isocórica sua 
pressão passa a 8,00 atm. Nesse novo estado a 
temperatura do gás, em °C, vale: 
a) 13,5 
b) 27,0 
c) 54,0 
d) 127 
e) 327 
 
26. (UFPI) Os pneus de um automóvel foram 
calibrados a uma temperatura de 27 °C. Suponha 
que a temperatura deles aumentou 27 °C devido 
ao atrito e ao contato com a estrada. Considerando 
desprezível o aumento de volume, o aumento 
percentual da pressão dos pneus foi: 
a) 100 
b) 50 
c) 9,0 
d) 4,5 
e) 20 
 
27. (UEMA) Sobre um sistema realiza-se um 
trabalho de 3 000 J e, em resposta, ele fornece 500 
cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. 
A variação de energia interna do sistema durante 
esse processo é: (Dado: 1 cal = 4,2 J.) 
a) 2 500 J 
b) 900 J 
c) 2 100 J 
d) 990 J e 
e) 2 100 J 
 
28. (UFES) A figura mostra a variação do volume de 
um gás ideal, à pressão constante de 4 N/m2, em 
função da temperatura. Sabe-se que, durante a 
transformação de estado de A a B, o gás recebeu 
uma quantidade de calor igual a 20 joules. A 
variação da energia interna do gás entre os estados 
A e B foi de: 
 
 
a) 4 J 
b) 16 J 
c) 24 J 
d) 380 J 
e) 420 J 
 
29. (UEL-PR) Fornecem-se 5,0 calorias de energia 
sob forma de calor a um sistema termodinâmico, 
enquanto se realiza sobre ele trabalho de 13 joules. 
Nessa transformação, a variação de energia 
interna do sistema é, em joules: (Dado: 1,0 cal = 4,2 
J) 
a) 18 
b) 8 
c) 13 
d) 21 
e) 34 
 
30. (UFSM-RS) Um gás ideal sofre uma expansão 
adiabática. Então, o gás ______ energia na forma 
de calor com a vizinhança, e a sua temperatura 
final é ______ inicial. Assinale a alternativa que 
completa, corretamente, as lacunas. 
a) não troca – menor que a 
b) não troca – maior que a 
c) não troca – a mesma 
d) troca – menor que a 
e) troca – maior que a 
 
31. UFR-RJ A primeira Lei da Termodinâmica, 
denominada Lei da Conservação da Energia 
estabelece: “A energia do Universo é constante”. 
Num sistema que realiza um trabalho de 125 J, 
absorvendo 75 J de calor, a variação de energia é 
igual a: 
a) – 125 J 
b) – 75 J 
c) – 50 J 
d) 75 J 
e) 200 J 
 
32. Com base no gráfico, que representa uma 
transformação isovolumétrica de um gás ideal, 
podemos afirmar que, no estado B, a temperatura 
é de: 
 
a) 273 K 
b) 293 K 
c) 313 K 
d) 586 K 
e) 595 K 
 
33. A pressão e o volume de um gás ideal variam 
numa transformação termodinâmica AB, como 
indica o gráfico da figura. Determine o trabalho no 
processo, indicando se ele é realizado pelo gás ou 
sobre o gás. Justifique sua resposta. 
 
 
34. O gráfico, da figura abaixo, indica como variam 
a pressão e o volume de um gás ideal num processo 
termodinâmico AB. Determine o trabalho nessa 
transformação, indicando se é realizado pelo gás 
ou sobre o gás. Justifique sua resposta. 
 
 
 
35. Uma amostra de gás ideal sofre as 
transformações mostradas no diagrama pressão x 
volume, ilustrado a seguir. Observe-o bem e 
analise as afirmativas abaixo, apontando a opção 
correta: 
 
 
a) A transformação AB é isobárica e a 
transformação BC, isométrica. 
b) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é 
positivo. 
c) Na etapa AB, o gás sofreu compressão, e na 
etapa BC, sofreu expansão. 
d) O trabalho realizado sobre o gás na etapa CA foi 
de 8 J. 
e) A transformação CA é isotérmica. 
 
36. (EsPCEx 2009) Podemos afirmar que, para um 
gás ideal, ao final de toda transformação cíclica, 
a) o calor total trocado pelo gás é nulo. 
b) a variação da energia interna do gás é nula. 
c) o trabalho realizado pelo gás é nulo. 
d) a pressão interna do gás diminui. 
e) o volume interno do gás aumenta. 
 
37. (EsPCEx 2009) Em um experimento de 
aquecimento de gases, observa-se que um 
determinado recipiente totalmente fechado 
resiste a uma pressão interna máxima de 2,4.104 
N/m2. No seu interior, há um gás perfeito com 
temperatura de 230 K e pressão de 1,5.104 N/m2. 
Desprezando a dilatação térmica do recipiente, 
podemos afirmar que a máxima temperatura que 
o gás pode atingir, sem romper o recipiente, é de 
a) 243 K 
b) 288 K 
c) 296 K 
d) 340 K 
e) 368 K 
 
38. (EsPCEx 2010) O gráfico da pressão (P) em 
função do volume (V) no desenho abaixo 
representa as transformações sofridas por um gás 
ideal. Do ponto A até o ponto B, o gás sofre uma 
transformação isotérmica, do ponto B até o ponto 
C, sofre uma transformação isobárica e do ponto C 
até o ponto A, sofre uma transformação 
isovolumétrica. Considerando TA , TB e TC as 
temperaturas absolutas do gás nos pontos A, B e C, 
respectivamente, pode-se afirmar que: 
 
 
a) TA = TB e TB < TC 
b) TA = TB e TB > TC 
c) TA = TC e TB > TA 
d) TA = TC e TB < TA 
e) TA = TB = TC 
 
 
39. (EsPCEx 2011) Um gás ideal sofre uma 
compressão isobárica sob a pressão de 4·103 N/m2 
e o seu volume diminui 0,2 m3. Durante o processo, 
o gás perde 1,8·103 J de calor. A variação da energia 
interna do gás foi de: 
a) 1,8·103 J 
b) 1,0·103 J 
c) -8,0·102 J 
d) -1,0·103 J 
e) -1,8·103 J 
 
40. (EsPCEx 2011) Para um gás ideal ou perfeito 
temos que: 
a) as suas moléculas não exercem força uma sobre 
as outras, exceto quando colidem. 
b) as suas moléculas têm dimensões consideráveis 
em comparação com os espaços vazios entre 
elas. 
c) mantido o seu volume constante, a sua pressão e 
a sua temperatura absoluta são inversamente 
proporcionais. 
d) a sua pressão e o seu volume, quando mantida a 
temperatura constante, são diretamente 
proporcionais. 
e) sob pressão constante, o seu volume e a sua 
temperatura absoluta são inversamente 
proporcionais. 
 
41. (EsPCEx 2012) Em um laboratório, um 
estudante realiza alguns experimentos com um gás 
perfeito. Inicialmente o gás está a uma 
temperatura de 27 °C; em seguida, ele sofre uma 
expansão isobárica que torna o seu volume cinco 
vezes maior. Imediatamente após, o gás sofre uma 
transformação isocórica e sua pressão cai a um 
sexto do seu valor inicial. O valor final da 
temperatura do gás passa a ser de 
a) 327 °C 
b) 250 °C 
c) 27 °C 
d) –23 °C 
e) – 72 °C 
GABARITO 
 
1) D 
2) C 
3) A 
4) D 
5) A 
6) B 
7) E 
8) B 
9) A 
10) C 
11) C 
12) C 
13) C 
14) B 
15) A 
16) A 
17) B 
18) B 
19) C 
20) A 
21) A 
22) B 
23) C C E E C C 
24) 6000 J 
25) E 
26) C 
27) B 
28) B 
29) E 
30) A 
31) C 
32) D 
33) 6 . 104 J (Pelo gás) 
34) 9600 J (Sobre o gás) 
35) D 
36) B 
37) E 
38) A 
39) D 
40) A 
41) D