Termodinamica AVA

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U1S1 - Atividade Diagnóstica
1 Os sistemas podem ser estudados a partir dos pontos de vista microscópico, que é uma abordagem diretamente relacionada com a estrutura da matéria, em que o comportamento médio das partículas que compõe o sistema é caracterizado por meios estatísticos, e macroscópico, que é relacionado ao comportamento global da matéria.
A classificação das propriedades termodinâmicas podem ser intensivas ou extensivas.
Assinale a alternativa abaixo que representa a propriedade intensiva termodinâmica.
c. A propriedade é classificado como intensiva, quando é independente da massa
2 Termodinâmica é um termo derivado dos radicais gregos thermes (calor) e dynamis (movimento), que transmite a ideia de que o movimento pode ser obtido através do calor. Alguns fenômenos que conhecemos hoje como Termodinâmica já eram conhecidos desde a antiguidade. Mas foi nos primórdios do século XIX que houve um estudo mais “formal” da Termodinâmica, que se iniciou com as considerações sobre a capacidade dos corpos quentes produzirem trabalho. Com base na definição de termodinâmica, julgue os seguintes itens.
 I - A toda região externa ao sistema dá-se o nome de vizinhança.
II - Termodinâmica é estudo das propriedades das substâncias relacionadas ao Calor e ao Trabalho.
III - Um sistema pode ser simples, como um secador de cabelo, ou complexo, como uma indústria petroquímica.
Assinale a alternativa correta.
Todas as afirmações estão corretas
3 A Termodinâmica é “a Ciência da Energia e da Entropia” ou “a Ciência que trata do Calor, do Trabalho e das Propriedades das Substâncias relacionadas ao Calor e ao Trabalho”.
Define-se sistema como tudo aquilo que se deseja estudar, Toda região externa ao sistema é chamada de vizinhança.
Com relação aos tipos de sistemas, julgue os itens abaixo.
 I - Sistema aberto, ocorre quando a massa não cruza a fronteira do sistema.
II - Volume de controle ou sistema fechado é o nome dado ao escoamento de massa através da fronteira.
III - Como sistema isolado, podemos dar o exemplo de uma garrafa térmica ideal com café quente.
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Apenas III está correta.
U1S1 - Atividade de Aprendizagem
1 Sabemos que a massa específica é mais usual na engenharia e tem como símbolo a letra grega ρ (rô), o volume específico (v) é a mais usual na termodinâmica e a pressão é utilizada para o calculo do trabalho. Relacione as propriedade relacionadas na coluna A com informações apresentadas na coluna B.
	 Coluna A 
	Coluna B
	I -Massa específica
	A -É dado pela razão entre volume e massa.
	II - Volume específico
	B - É dado pela razão entre a força e área.
	III - Pressão
	C - É dado pela razão entre a massa e o volume.
Assinale a alternativa correta.
I-C / II-A / III-B
2 Uma característica macroscópica de um sistema, para o qual um valor numérico pode ser admitido num determinado tempo, sem o conhecimento prévio do comportamento histórico do sistema, é o que se define por propriedade termodinâmica.
 A figura a seguir apresenta um sistema subdivido em 4 subsistemas, todos com ar.
Considerando como sistema o ar mantido no interior do recipiente, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
(V) O volume total no sistema é a soma de cada um dos volumes dos subsistemas de A a D.
(F) De acordo com os subsistemas apresentados, o valor da temperatura total, deve ser a soma de todos eles.
(F) O volume total apresentado pelo sistema é uma propriedade intensiva.
3 Um sistema termodinâmico é uma quantidade arbitrária de matéria, onde as propriedades são descritas unicamente e de forma completa, especificando certos parâmetros macroscópicos, como temperatura, pressão e volume.
A figura apresentada, a seguir, mostra os tipos de sistemas que podemos encontrar na termodinâmica, são eles: sistemas abertos, sistemas fechados e sistemas isolados.
Associe as figuras, relacionados na coluna A, com os sistemas, apresentados na coluna B.
	 Coluna A
	Coluna B
	I - 
II - 
III - 
	A- sistema aberto
B -  sistema fechado
C - sistemas isolados
Com base na figura apresentada, assinale a alternativa que apresenta a associação correta entre as colunas.
I-B / II-C / III-A
U1S2 - Atividade Diagnóstica
1 O diagrama de fases é uma demonstração gráfica, que tem o objetivo de mostrar as condições de temperatura e pressão necessárias para obter uma substancia em um determinado estado físico. Um importante ponto desse diagrama é o ponto triplo. Assim, quando submetida a tais condições, há uma coexistência equilibrada de gelo (sólido), água líquida e vapor d’água.
Com base nos seus conhecimentos sobre o diagrama de fases e o ponto triplo, analise as afirmações.
I - O ponto triplo é usado como referência na definição de escalas de temperatura.
II - O estado de saturação é o estado no qual uma mudança de fase se inicia e termina.
III - No caso da água, a temperatura no ponto triplo é de 100ºC e a pressão é de 611,3 Pa.
Assinale a alternativa correta.
 Apenas as afirmações I e II estão corretas. 
2  Substância pura é aquela cuja composição química é uniforme e invariável. Uma substância pura pode existir em mais de uma fase, mas sua composição química deve ser a mesma em cada fase.
Nesse contexto, avalie as afirmações que se seguem:
I - As substâncias puras podem ser simples, que são formadas pela combinação de átomos de um único elemento químico.
II - A água independente do seu estado é uma substancia pura simples.
III - As substancias compostas, são formadas por mais de um elemento químico.
Assinale a alternativa correta.
Apenas as afirmações I e III estão corretas.
3 As transformações físicas acontecem sem que ocorra a formação de novas substâncias, continuando estas sempre as mesmas, sendo alterado apenas o seu estado físico.
Diante dessas transformações, temos a que damos o nome de transformação alotrópica. Assinale a alternativa em que se apresenta uma mudança alotrópica.
Transformação de gelo II em gelo V
U1S2 - Atividade de Aprendizagem
1 As propriedades termodinâmicas de uma substância, além de serem apresentadas através de tabelas, são também apresentadas na forma gráfica, chamados de diagramas de propriedades termodinâmicas
 Um desses diagramas de propriedades termodinâmicas é o digrama de temperatura x volume específico.
Com base no diagrama, analise as afirmações dadas.
(F) O Trecho AB, ocorre elevação de temperatura e aumento discreto do volume especifico, essa variação tem o nome de liquido saturado.
(V) O trecho BC, em que ocorre a mudança da fase líquida para a fase vapor, permanecendo constante a temperatura e havendo um aumento considerável do volume específico, é chamado de região de saturação.
(V) O ponto C, onde termina a vaporização, é definido como vapor saturado.
(V) No trecho CD ocorre aumento da temperatura e do volume específico, sendo que esse trecho é chamado de vapor superaquecido.
2 O termo "fase" refere-se a uma quantidade de matéria que é homogênea como um todo, tanto em composição química como em estrutura física
A homogeneidade da estrutura física de fase refere-se ao fato
Escolha uma:
de que a matéria deve ser toda sólida, toda líquida ou toda gasosa
3 As fases ou estados físicos da matéria são três: sólido, líquido e gasoso. Sendo que a pressão e a temperatura influenciam no estado físico em que uma substancia se encontra e, ao receber ou perder calor, ocorre a mudança de estado físico.
Julgue os itens abaixo.
(F) Vaporização é a mudança de fase de gasoso para liquido.
(F) A geada ocorre através do processo de condensação, que é a mudança de fase liquida para gasosa.
(V) Gelo seco se dá pelo processo de sublimação, que é a mudança da fase sólida para gasosa.
(V) Fusão é a mudança de fase sólida para líquida.
U1S3 - Atividade Diagnóstica
1 Água líquida, uma mistura de água líquida e vapor d’água ou mistura de gelo e água líquida são todas substâncias puras. Já uma mistura de ar líquido e gasoso não é umasubstância pura, pois a composição da fase líquida é diferente daquela da fase gasosa. Às vezes uma mistura de gases, tal como o ar, é considerada uma substância pura, desde que não haja mudança de fase.
Com base nessas informações, pode-se afirmar que uma substância pura é:
aquela que tem composição química invariável e homogênea 
2 Por ser difícil desenhar diagramas em três dimensões, é costume representar a superfície P x V x T por suas projeções nos planos P x T e P x V, como indicado na figura a seguir. A projeção P x T chama-se diagrama de fase. Cada fase de material pode existir em certas regiões de temperatura e pressão; o diagrama de fase P x T mostra que fase está presente em cada par de valores de P e de T. Em cada ponto do diagrama, apenas uma fase pode existir, exceto para os pontos sobre as linhas, onde as duas fases podem coexistir em equilíbrio de fase. Os pontos sobre as linhas representam, então, condições em que ocorrem transições de fase.
 Figura 1. Diagrama de fase P x T.
 
I. Se uma substância for aquecida a pressão constante ela passará por uma sequência de estados representada por pontos na linha horizontal.
II. As temperaturas de fusão e ebulição a pressão constante são a temperaturas nas quais essa linha cruza com as curvas de fusão e vaporização, respectivamente.
III. Quando a pressão for suficientemente baixa, um material pode ser transformado diretamente pelo aquecimento, em pressão constante, de sólido em vapor. Esse processo é chamado sublimação.
IV. Quando uma substância inicialmente a uma temperatura abaixo do ponto tríplice for comprimida, vai diretamente da fase sólida para a fase vapor.
Apenas as alternativas I, II e III estão corretas
3 O calor específico de uma substância não é a única propriedade física cuja determinação experimental requer a medida de uma quantidade de calor. Condutividade térmica, calores de fusão, vaporização, combustão, solução e reação são exemplos dessas propriedades, chamadas propriedades térmicas da matéria.
 Com relação ao calor específico, complete as lacunas da sentença a seguir:
 Calor específico, também chamado de “capacidade calorífica” ou de “capacidade térmica”, é uma grandeza ____________ e é definido como a quantidade de calor necessária para ____________ a temperatura de uma unidade de ____________ da substância em um grau. A unidade no Sistema Internacional (SI) é ____________.
Intensiva, elevar, massa, J/kg.K
U1S3 - Atividade de Aprendizagem
1 Um recipiente contém uma mistura saturada de fluido refrigerante R–134a a 30°C. Sabe-se que o volume ocupado pela fase líquida é 0,1 m3 e que o volume ocupado pela fase vapor é 0,9 m3. A tabela abaixo apresenta os valores da propriedades termodinâmicas, para líquido e vapor, da substância pura em questão.
 Tabela 1. Propriedades termodinâmicas do Gás refrigerante R-134a.
Com base nessas informações, o título da mistura contida no recipiente é de:
14,7 %.
2 Estado para um sistema em equilíbrio é descrito pelo valor de suas propriedades termodinâmicas. Pela observação dos sistemas termodinâmicos, é conhecido que nem todas essas propriedades são independentes uma das outras. O estado é definido pelo valor das propriedades independentes. Os valores de todas as outras propriedades são obtidos a partir dos valores dessas propriedades independentes. Existem quatro propriedades que podem ser uma combinação de propriedades termodinâmicas: volume específico, entalpia, energia interna e entropia.
De acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação das propriedades termodinâmicas apresentadas na coluna A com suas respectivas definições na coluna B.
	 COLUNA A
	COLUNA B
	I. Volume específico.
	1. Uma dada quantidade de calor, cedida a um sistema termodinâmico, será usada para aumentar a energia do sistema e realizar trabalho.
	II. Entalpia.
	2. É o inverso da densidade. Depende da pressão e da temperatura do sistema.
	III. Energia interna.
	3. Energia que um sistema possui, desprezando os efeitos
das energias cinética e potencial gravitacional.
I-2, II-1, III-3
3 O termo temperatura de saturação designa a temperatura na qual ocorre a vaporização a uma dada pressão, e esta pressão é chamada de pressão de saturação para uma dada temperatura. Assim, para água a 99,6°C a pressão de saturação é de 0,1 MPa, e para água a 0,1 MPa a temperatura de saturação é de 99,6°C. Para uma substância pura há uma relação definida entre a pressão de saturação e a temperatura de saturação. A figura abaixo mostra uma curva típica e que é chamada de curva de pressão de vapor.
Figura 1. Curva de pressão de vapor para uma substância pura.
 Considerando a mudança de fase de substâncias puras, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
 (V) Se uma substância existe como líquido a temperatura e pressão de saturação, é chamada de líquido saturado.
(V) Se a temperatura do líquido é mais baixa que a temperatura de saturação para a pressão existente, ele é chamado de líquido comprimido.
(F) Se uma substância existe como vapor a temperatura de saturação, ela é chamada de vapor sub-resfriado.
(V) Se o vapor está aquecido a uma temperatura maior que a temperatura de saturação é chamado vapor superaquecido.
U1 - Avaliação da Unidade
1 Ao iniciar um experimento, em um recipiente de vidro temperado e graduado, utilizando termômetro e manômetro, colocamos 5 kg de água liquida a uma temperatura de 20ºC e pressão atmosférica a nível do mar de 101 KPa. Esse recipiente será fechado e um bico de Bunsen fornece calor a esse sistema. Após algum tempo de experimento, o manômetro está exibindo uma pressão de 190 KPa, a temperatura indicado no termômetro é de 120 ºC. Através da graduação do recipiente, notamos que a massa de água liquida é de 2,8 Kg.
Para que o experimento seja valido, necessitamos que o titulo seja de no máximo 35% de massa de água na fase de vapor. Assinale a alternativa correta.
O experimento não é válido pois o titulo da mistura é 44% de massa de água na fase de vapor. 
A figura dada, mostra um recipiente contendo água em um conjunto embolo-cilindro ideal, sem atrito, transparente. Sobre o êmbolo são colocadas algumas anilhas de ferro. Neste sistema, temos vapor d'água e liquido, sendo que, no instante (b), a chama foi apagada.
Considerando o contexto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
 I - A massa do sistema se mantém constante durante todo o processo, por ser um sistema fechado.
 Porque
 I -Como a força peso do conjunto êmbolo-anilhas é constante, a pressão sofrerá alterações significativas no processo.
Com base nas afirmações dadas, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa
3 A energia interna é uma propriedade termodinâmica e é associada com a agitação (movimento) das moléculas e outras formas de energia e molecular ou atômica (emissão de fótons, reações químicas, etc). No caso de substâncias puras isoladas, é associada principalmente com a agitação das moléculas.
 I. Para energia interna, pressão e u definem o estado da substância.
 PORQUE
 II. A energia interna é uma propriedade independente da substância pura.
Relacionando as duas asserções citadas anteriormente, é correto afirmar que:
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I
4 Água escoa por um vaso de pressão no estado de vapor superaquecido com pressão de 700 KPa e temperatura de 400°C. Você deve determinar o valor da entalpia específica do sistema no estado considerado. Para isso, os dados das tabelas de vapor para valores próximos a esse estado são apresentados nas tabelas abaixo.
 Figura 1. Tabelas de vapor superaquecido.
Com base nas informações apresentadas e dos valores constantes na tabela dada, a entalpia específica do sistema é: 3268,66 kJ/kg
5 Para entender o significado do termo propriedade, considere os estados de líquido saturado e vapor saturado de uma substância pura.Esses dois estados apresentam a mesma pressão e mesma temperatura, mas são definitivamente diferentes. Assim, no estado de saturação, a pressão e a temperatura não são propriedades independentes. O gráfico que ilustra a vaporização da água é mostrado abaixo.  Figura 1. Vaporização da água.
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
 I. O volume específico da mistura é constante ao longo da vaporização.
II. Duas propriedades independentes são requeridas para especificar um estado de saturação numa substância pura. 
III. A temperatura da mistura mantém-se constante durante a mudança de fase.
IV. O título representa o percentual de vapor em uma mistura.
Apenas as alternativas II, III e IV estão corretas
U2S1 - Atividade Diagnóstica
1 O gás perfeito é um modelo idealizado que representa bem o comportamento dos gases em certas circunstâncias e não tão bem em outras. Os desvios não são muito grandes no caso de pressões moderadas e temperaturas não muito próximas daquela em que o gás se liquefaz.
 Com relação aos gases perfeitos, complete as lacunas da sentença a seguir:
 Os desvios do comportamento do gás perfeito obedecem à equação PV = nRT, onde a razão PV/nT é lançada em gráfico em função de P e em várias temperaturas. No caso de um gás perfeito, esta razão é ____________, mas no caso de gases reais, ela varia cada vez mais, à medida que a temperatura ____________. Para temperaturas suficientemente ____________ e pressões suficientemente ____________, esta razão aproxima-se do valor R do gás perfeito.
Agora, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto.
Constante, diminui, altas, baixas
2 A temperatura absoluta (T), a pressão (P) e o volume (V) são as denominadas variáveis de estado de um gás ideal. Qualquer equação que englobe as três variáveis constitui uma equação de estado do gás. As chamadas “condições normais de temperatura e pressão” (CNTP) correspondem ao estado de um gás, caracterizado por:
 P = 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg (milímetros de mercúrio) e T = 273 K (0°C).
 A equação de estado para o gás perfeito ou ideal é a denominada equação de Clapeyron, dada por:  P⋅V=n⋅R⋅T
 Nessa equação, n representa o número de moIs do gás, que corresponde à relação entre a massa m do gás (expressa em gramas) e a massa molar M: n = m/M.
R = 0,082 atm.l/mol.K; R = 8,31 J/mol.K ; R = 2,0 cal/mol.K.
 Analise as seguintes considerações:
 I. Um gás perfeito é aquele para o qual a equação PV = nRT se apresenta precisa em todas as pressões e temperaturas.
II. O gás perfeito é um modelo real que representa bem o comportamento de gases em certas circunstâncias e não tão bem em outras.
III. O comportamento dos gases aproxima-se do modelo de gás perfeito a baixas pressões, quando as moléculas do gás estão longe uma das outras.
IV. Para os gases perfeitos, a constante universal dos gases é constante, mas no caso de gases reais, ela varia à medida que a temperatura diminui.
Avaliando as afirmativas anteriores, assinale a alternativa CORRETA:
Apenas a alternativa I, III e IV estão corretas
3 O estado de determinada massa m de uma substância qualquer é descrito pela pressão p exercida sobre esta, do volume V e da temperatura T. Em uma linguagem matemática, há uma relação funcional entre essas grandezas; simbolicamente, pode ser escrita como:
 V = f (p, T, m)
 Assim, o volume de uma certa massa de material depende da pressão, da temperatura e da massa. Qualquer dessas relações é chamada equação de estado. Para expressar esta relação em forma matemática específica para uma dada substância, normalmente é muito complicado. Em geral, é útil conhecer-se como uma das grandezas varia quando outras delas varia, mantendo-se as demais constantes, tal como a compressibilidade.
Com base nessas informações, pode-se afirmar que a compressibilidade:
descreve a variação no volume quando a pressão varia, para uma massa constante, à temperatura constante
U2S1 - Atividade de Aprendizagem
1 Um gás ideal pode ser caracterizado pelas seguintes propriedades: possui um número muito grande de moléculas, consideradas esferas rígidas de diâmetro d, às quais apresentam movimento aleatório ou desordenado, regido pelas Leis de Newton; as partículas possuem massa maior que zero e volume individual desprezível, quando comparado ao volume do recipiente que as contêm; as interações intermoleculares, de atração e de repulsão, são desprezíveis, exceto quando ocorrem colisões mútuas e com as paredes do recipiente; a energia interna encontra-se na forma de energia cinética translacional; as moléculas se propagam em linha reta; e as colisões são perfeitamente elásticas - a energia cinética não é conversível à outra forma de energia - e de curto tempo de duração. Dessa forma, as propriedades macroscópicas evidentes de um gás ideal são conseqüências principalmente do movimento independente da molécula
 Considerando o modelo de gás ideal, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
 (V) Quando as medidas de pressão, volume molar e temperatura não admitem a relação prevista pela Equação de Clayperon (PV = nRT), dentro da exatidão das medidas, o gás desvia-se da idealidade.
(V) Os desvios da idealidade dos gases, em valores absolutos, são pequenos e são observados em gases puros e em misturas gasosas não reagentes.
(V) À temperatura ambiente e baixa pressão praticamente não ocorre desvios da idealidade; porém, à medida que a pressão aumenta, o comportamento desses gases divergem.
(V) O desvio do comportamento do gás ideal é mais evidente a altas pressões e baixas temperaturas.
2 Na prática os gases não se comportam de acordo com a lei definida pela equação dos gases perfeitos para as pressões e temperaturas de trabalho. Para expressar de forma mais real a relação entre as variáveis P, V e T, um fator de correção, denominado fator de compressibilidade de gás, Z, é introduzido na equação dos gases ideais:
 PV = ZnRT
 O fator de compressibilidade varia com a mudança de temperatura e pressão na composição do gás. Este deve ser determinado experimentalmente. A figura abaixo mostra um diagrama de compressibilidade para o nitrogênio.
 Figura 1. Compressibilidade do nitrogênio.
 Considerando o gráfico da figura acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
 (V) Para todas as temperaturas Z → 1 quando P → 0, isto é, quando a pressão tende a zero a relação entre P, V e T se aproxima bastante daquela dada pela equação de estado dos gases perfeitos.
(V) À temperatura de 200 K e superiores, o fator de compressibilidade é próximo da unidade até pressões da ordem de 2 MPa.
(F) Para pressões acima de 30 MPa, o fator de compressibilidade é sempre maior do que 1 porque as distância intermoleculares nessa faixa são muito grandes e existe uma força de repulsão entre as moléculas.
(V) Para um gás perfeito, Z = 1 e o afastamento de Z em relação à unidade é uma medida do desvio de comportamento do gás real em relação ao previsto pela equação de estado dos gases perfeitos.
3 Um recipiente de 1,0 L contém 10,0 g de metano (CH4) a 25°C. A massa molecular do metano é 16,0, a constante universal dos gases R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1 e as constantes de Van der Waals para diversos gases estão listadas na tabela abaixo.
 Tabela 1. Constantes de Van der Waals.
	Gás
	α (L2.atm.mol-2)
	b (L.mol-1)
	H2
	0,244
	0,0266
	He
	0,034
	0,0237
	N2
	1,39
	0,0391
	O2
	1,36
	0,0318
	CO2
	3,59
	0,0427
	CH4
	2,25
	0,0428
	NH3
	4,17
	0,0371
Com base nessas informações, a pressão em atmosferas exercida neste recipiente, utilizando a lei do gás ideal e a equação de Van der Waals (), respectivamente é de: 15,3 e 14,8.
U2S2 - Atividade Diagnóstica
1 Como o gás ideal pode sofrer transformações tanto isocóricas quanto isobáricas, definimos dois tipos de capacidade térmica:
À volume constante:
. Como V é constante, dV = 0 e dW = 0. Logo:
À pressão constante:
Para um gás ideal,  e, portanto, . Como estamos tratandode um processo onde a pressão é constante, . Logo,  e, consequentemente, 
Disponível em: http://www.fotonica.ifsc.usp.br/ebook/book3/Capitulo14.pdf. Acesso em 28 de junho de 2018.
 Analise as seguintes considerações:
 I. A diferença entre Cp e Cv é no trabalho realizado por grau de elevação de temperatura, ou seja, .
II. Para os gases ideais, Cp > Cv, pois para Cv, o calor envolvido é apenas para elevar a temperatura.
III. No caso do Cp, o calor envolvido é para elevar a temperatura e realizar trabalho contra o meio externo para cada grau de temperatura elevada.
IV. Os calores específico Cp e Cv são funções dependentes da pressão do sistema; portanto, a razão entre esses calores específicos, k, também será.
Apenas as alternativas I, II e IIII estão corretas.
2 Para a grande maioria das aplicações de nosso interesse, o comportamento da pressão interna do sistema em função do volume específico pode ser expresso por uma relação como:
 P1V1n = P2V2n = PVn = Constante
 Onde o expoente “n” pode variar de - ∞ a + ∞, dependendo do tipo de processo.
Com base nessas informações, pode-se afirmar que o processo que apresenta uma relação funcional especial entre P e V é chamado de:
processo politrópico
Como todos os gases apresentam um comportamento próximo do de gás perfeito quando a pressão tende a zero. O calor específico é chamado de calor específico a pressão zero (CP). O calor específico a volume constante a pressão zero recebe o símbolo de CV. A figura abaixo mostra um gráfico de Cp em função da temperatura para várias substâncias.
 Figura 1. Calores específicos a pressão constante para diversos gases a pressão zero.
Considerando os calores específicos dos gases, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
 (V) O calor específico de um gás diatômico aumenta com o aumento da temperatura.
(V) Um gás poliatômico apresenta um aumento muito maior do calor específico quando a temperatura aumenta.
(V) Um gás monoatômico apresenta pequena ou nenhuma variação do calor específico num grande intervalo de temperatura.
(F) Os calores específicos dos gases dependem da pressão e da temperatura.
U2S2 - Atividade de Aprendizagem
1 Um determinado gás contido em um cilindro de 0,05 m3 apresenta uma pressão inicial de 0,4 MPa. Após o aquecimento do cilindro, o volume do gás aumenta para 0,12 m3. Sabe-se que a expressão PV1,2 = constante, descreve a relação entre a pressão e o volume durante o processo de transferência de calor.
Com base nessas informações, o trabalho realizado pelo sistema durante o processo é de:
16,1 kJ
2 Suponha que 3 kg de vapor d'água contido no interior de um conjunto cilindro-pistão esteja em repouso, com pressão de 400 kPa e T = 200°C  (u1 = 2646,8 kJ/kg). O sistema sofre uma expansão e a pressão diminui para 300 kPa e a temperatura é reduzida para 150°C (u2 = 2570,8 kJ/kg). Durante o processo de expansão, 60 kJ de calor é transferida para o vapor. Um misturador é introduzido no interior do conjunto para homogeneizar o vapor, o qual transfere 14 kJ de energia para o sistema.
A quantidade de trabalho transferido para o sistema durante o processo de expansão é de:
302,0 kJ
3 Um determinado cilindro provido de pistão contém, inicialmente, 0,6 m3 de amônia (NH3) a 0,5 MPa e 125°C. O conjunto é comprimido e o gás contido no final do processo de compressão passa a obedecer a relação PV1,3 = constante.
Admitindo que a temperatura final seja igual a 210°C, o trabalho realizado durante esse processo é de: 212,5 kN.m
U2 - Avaliação da Unidade
1 Um gás ideal contido em um conjunto cilindro-pistão que inicialmente encontra-se a uma pressão de 2000 kPa e um volume de 0,015 m3 é expandido até uma pressão de 500 kPa. Durante o processo de expansão, a relação pressão-volume é constante (PV=cte) e as perdas de energia ao ambiente são equivalentes a 11 kJ.
Baseado nas informações fornecidas assinale a alternativa correta que representa a variação de energia interna do sistema (ΔU), o trabalho de expansão do processo (W) e a porcentagem de aumento no trabalho do processo (A) se o sistema fosse perfeitamente isolado (Q=0), mantendo o processo em condições PV=cte.
ΔU = -52,5 kJ / W = 41,5 kJ / A = 0%.
2 Uma pequena empresa de polpa de fruta precisa abrir uma unidade temporária durante 3 anos para cumprir com um novo contrato de exportação. A nova unidade opera 7000 horas por ano e consumirá um total de energia elétrica de 685 MWh a cada ano.
Incialmente, foi considerado que a energia será fornecida por uma companhia elétrica Brasileira com um custo médio anual de 500 R$/MWh. No entanto, um engenheiro propõe utilizar um rejeito de biomassa como combustível para instalar um ciclo com capacidade de geração de potência líquida de 100 kW. O fabricante do ciclo assegura que para as condições ambientais onde encontra-se a empresa, o sistema térmico possuirá uma eficiência térmica (ƞ) de 40%. O custo do total de compra e instalação do ciclo termodinâmico é R$ 845000 e o custo estimado do combustível total é equivalente a 100 R$ por tonelada.
Considerando que o sistema sempre opera em estado permanente, que os únicos custos relativos ao projeto estão relacionados com a instalação e consumo de combustível e que o poder calorífico inferior (PCI) da biomassa é de 12500 kJ/kg, ou seja, pela combustão de cada quilograma de biomassa são obtidos 12500 kJ de energia na forma de calor, avalie as afirmações a seguir como (V) verdadeiras ou (F) falsas.
 (F) O consumo de biomassa do sistema térmico é equivalente a 144 kg/h .
(F) A taxa líquida do calor rejeitado pelo ciclo termodinâmico, calor não transformado em trabalho, é equivalente a 120 kJ/s.
(V) Desde o ponto de vista da viabilidade econômica o projeto proposto pelo engenheiro é viável, uma vez que os custos de implementação e operação (custos de combustível) são menores do que se a energia fosse adquirida através da companhia elétrica Brasileira.
3 Um sistema termodinâmico que pode ser considerado um sistema fechado experimenta um processo de interações energéticas na forma de calor e trabalho de eixo de acordo com os dados apresentados na Tabela 1.
Tabela 1
	t (min)
	Q (kJ/s)
	Wn (kJ/s)
	0
	9632
	0,0
	10
	9632
	777,5
	20
	9632
	1353,6
	30
	9632
	1780,3
	40
	9632
	2096,4
	50
	9632
	2330,6
	60
	9632
	2504,1
	65
	9632
	2504,1
	80
	9632
	2504,1
	200
	9632
	2504,1
 
De acordo com os dados fornecidos na Tabela 1 avalie as afirmações a seguir como (V) verdadeiras ou (F) falsas.
(V) O sistema termodinâmico apresentado mostra um processo em operação transiente, o qual recebe energia a uma taxa constante na forma calor desde suas vizinhanças e transfere ao seu entorno energia na forma de trabalho a uma taxa (δW/δt), atingindo o estado de operação estável após uma hora de operação.
(F) Após 75 min de operação a taxa de variação de energia no sistema (dE/dt) é equivalente a 2504,1 kJ/s.
(V) Após 40 min de operação a variação de energia do sistema (ΔE) é equivalente a 335150,3 kJ/s.
(V) Após 200 min de operação a variação de energia do sistema (ΔE) é equivalente a 1479297,6 kJ/s.
4 Um conjunto cilindro-pistão contém 4 kg de vapor d'água saturado com título igual a 40% e pressão inicial de 0,55 MPa. Esse sistema é aquecido sob pressão constante até atingir a temperatura final de 300°C. A tabela abaixo apresenta os valores das propriedades termodinâmicas do vapor nessas condições.
 Tabela 1. Propriedades termodinâmicas da água.
  Fundamentos da Termodinâmica Clássica. 4ª Edição. Editora Edgard Blucher LTDA. São Paulo, 1997.
O trabalho realizado pela substância de trabalho contra o êmbolo é de: 847 kJ. 
5 Suponha-se um mol de um gás perfeito ou real em condições de ser considerado perfeito, no estado inicial (P0, V0), representado por um ponto no plano de Clapeyron. A partir desse estado são possíveis infinitas transformações reversíveis, correspondentes às infinitas curvas que passam por esse ponto com diferentes inclinações. A questão é encontrara equação de uma transformação reversível, com calor específico constante e igual a c, de um gás perfeito, que represente todas as transformações reversíveis possíveis a partir de um estado inicial. Tal transformação é chamada politrópica.
Uma transformação politrópica é uma transformação termodinâmica que apresenta uma relação funcional especial entre pressão e volume durante um processo.
PORQUE
A relação entre pressão e volume é tal que torna possível o seu ajuste por uma relação analítica 
Relacionando as duas asserções citadas anteriormente, é correto afirmar que:
 As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I