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ESCOLA DE REFERÊNCIA EM ENSINO MÉDIO PROFESSOR ARNALDO CARNEIRO LEÃO. N O T A : Paulista, de de 2019 ________,_____ Aluno: Nº Série: 2º Turma: Ensino Médio (_________) Professora: Noemia Patrícia ATIVIDADE DE FÍSICA – 3º UNIDADE Um gás é submetido a um processo sob pressão constante de 400 N/m2 e sofre uma redução de seu volume em 0,25 m3. Assinale aquilo que for FALSO: a) a quantidade de trabalho realizada sobre o gás foi de - 100 J; b) a variação da energia interna é de -150 J; c) o gás recebe 250 J de calor; d) o gás cede 250 J de calor; e) a variação de temperatura desse gás é negativa; Em uma transformação isobárica, a pressão do gás é _______, e sua energia interna aumenta se a diferença entre ______ e _______ for _________. a) constante, calor, trabalho, nula. b) constante, calor, trabalho, negativa. c) variável, calor, trabalho, positiva. d) constante, trabalho, calor, negativa. e) constante, calor, trabalho, positiva. 3) A respeito da primeira lei da Termodinâmica, marque a alternativa incorreta: a) Em uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula. b) A primeira lei da Termodinâmica trata da conservação da energia. c) Em uma transformação isocórica, não haverá realização de trabalho. d) Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado sobre gás quando a variação da energia interna é positiva. e) A primeira lei da Termodinâmica diz que o calor fornecido a um gás é igual à soma do trabalho realizado pelo gás e a sua variação da energia interna. 4) O gráfico abaixo ilustra uma transformação 100 moles de gás ideal monoatômico recebem do meio exterior uma quantidade de calor 1800000 J. Dado R=8,31 J/mol.K. Determine: a) o trabalho realizado pelo gás; b) a variação da energia interna do gás; c) a temperatura do gás no estado A. 5) Uma transformação é dada pelo gráfico abaixo: Qual o trabalho realizado por este gás? 6) Um cilindro com um pistão móvel contém 1 kg de gás nitrogênio a pressão de 1 atm. Em um processo isobárico, uma quantidade de calor igual a 25 kcal é adicionada ao gás e sua energia interna aumenta de 8 kcal. A variação de volume do gás nesse processo é de, aproximadamente, Dados: 1 cal ≅ 4,18 J e 1 atm ≅ 1,01 x 105Pa 7) O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico. Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte como verdadeiro ou falso. O calor recebido pelo gás é igual a 400 J ? O trabalho realizado no ciclo é superior a 430 J ? 8) A primeira lei da termodinâmica pode ser considerada como outra forma de enunciar a lei da conservação da energia, ou seja, a variação de energia de um sistema é igual à diferença entre a energia recebida pelo sistema e a energia fornecida por um sistema. A respeito da primeira lei da termodinâmica, julgue o próximo item. Um gás é aquecido e descreve uma reta vertical em um diagrama PV do estado inicial (2,0 · 105 Pa e 4 m3 ) ao estado final (5,0 · 105 Pa e 3 m3 ). O trabalho realizado pelo gás sobre o ambiente é de 900 kJ. 9) Uma amostra de um gás ideal recebeu calor de uma fonte, aumentando a sua temperatura em 2 vezes e meia. Nesse processo, foi realizado trabalho sobre o gás e seu volume foi reduzido à metade do volume inicial. Qual a pressão final do gás, em atm, 10) Um gás ideal recebe 200 J de calor de uma fonte térmica, ao mesmo tempo em que se expande realizando trabalho W = 50 cal. Levando-se em conta que 1 cal = 4 J, qual foi a variação da energia interna do gás, em Joules, nesse processo? 11) Um gás é submetido a um processo térmico no qual recebe, de uma fonte térmica, 40.000 cal de calor, enquanto realiza trabalho no valor de 2,0 x 10 5 j .Qual a variação, em joules, da energia interna do gás nesse processo? Dado: 1 cal = 4 J 12) Um cilindro, fechado por um êmbolo, encerra o volume de 1,0 litro de um gás ideal à pressão de 2,5 x 105 Pa. Quando o sistema recebe de uma fonte quente 300 J de calor, o êmbolo desloca-se sem atrito, de modo que o volume do gás seja duplicado em um processo termodinâmico, o qual pode ser considerado isobárico. Nesse caso, a energia interna do gás sofreu uma variação, em joules, equivalente a: 13) Um sistema gasoso recebe do meio externo 200 cal, em forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,2 J, determinar a variação de energia interna numa transformação isométrica. 14) Numa transformação isobárica, um gás realiza o trabalho de 400 J, quando recebe do meio externo 500 J. Qual a variação de energia interna do gás nessa transformação ? 15) (Ufla-MG) Numa transformação gasosa reversível, a variação da energia interna é de + 300 J. Houve compressão e o trabalho realizado pela força de pressão do gás é, em módulo, 200 J. Então, é verdade que o a) cedeu 500 J de calor ao meio b) cedeu 100 J de calor ao meio c) recebeu 500 J de calor do meio d) recebeu 100 J de calor do meio e) sofreu uma transformação adiabática 16)(Ufla-MG) As afirmativas abaixo referem-se ao 1º princípio da Termodinâmica. Assinale a seguir a alternativa correta. I. Em uma transformação isotérmica o calor trocado entre o sistema e o meio corresponde ao trabalho mecânico envolvido. II. Em uma transformação isovolumétrica, o calor envolvido corresponde à variação da energia interna. III. Em uma transformação adiabática, o trabalho mecânico envolvido corresponde à variação da energia interna com sinal trocado. a) Nenhuma das afirmativas é correta b) Somente as afirmativas I e II são corretas c) Somente as afirmativas I e III são corretas d) Somente as afirmativas II e III são corretas e) As afirmativas I, II e III são corretas 17) (PUC-RS) Um sistema formado por um gás ideal sofre uma transformação com as seguintes características: Q = ΔU τ = 0 Onde t é o trabalho realizado, ΔU é uma variação positiva (aumento) da energia interna e Q é o calor fornecido ou absorvido pelo sistema. Estes dados permitem concluir que no processo houve uma transformação: a) adiabática b) isobárica c) isométrica d) isotérmica e) adiabática e isotérmica 18)(UFU-MG) Certa quantidade de gás é aquecida de dois modos e, devido a isto, sua temperatura aumenta na mesma quantidade, a partir da mesma temperatura inicial. Faz-se esse aquecimento, uma vez mantendo constante o volume do gás e outra, mantendo a pressão constante. Baseando-se nessas informações, é possível concluir que: a) nos dois casos forneceu-se a mesma quantidade de calor ao gás b) no segundo aquecimento não houve realização de trabalho c) no segundo aquecimento todo o calor fornecido ao gás foi transformado em energia interna d) o aumento da energia interna do gás foi o mesmo nos dois casos e) o trabalho realizado no primeiro caso foi maior que no segundo 19)(UFMG) Um cilindro é fechado por um êmbolo que pode se mover livremente. Um gás, contido nesse cilindro, está sendo aquecido. Com base nessas informações, é correto afirmar que, nesse processo: a) a pressão do gás aumenta e o aumento da sua energia interna é menor que o calor fornecido b) a pressão do gás permanece constante e o aumento da sua energia interna é igual ao calor fornecido c) a pressão do gás aumenta e o aumento da sua energia interna é igual ao calor fornecido d) a pressão do gás permanece constante e o aumento da sua energia interna é menor que o calor fornecido GABARITO do Simulado de Física – Primeira Lei da Termodinâmica 15 16 17 18 19 D E C D D