Avaliação Objetiva - Laboratório 6 EEA120

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Acadêmico:
Disciplina:
Avaliação:
Laboratório 6: Física e Mecânica Experimental (EEA120)
Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:447665) ( peso.:3,00)
Prova: 11760990
Nota da Prova: 5,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada Questão Cancelada
Imagine que desejamos homenagear Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), famoso cientista francês que
contribuiu para o entendimento da termodinâmica com seus estudos sobre máquinas térmicas e que podemos
então estabelecer aqui uma escala termométrica que leve o nome do pesquisador. Supondo que nessa nova
escala a água funde a 25 °Car e evapora a 170 °Car, estabeleça uma relação entre a escala Carnot (°Car) e as
escalas Celsius (°C) e Kelvin (K). Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) T_Car=(145/100) T_C+50.
( ) T_Car=(100/145) T_C+50.
( ) T_Car=(100/145)(T_K+255.91).
( ) T_Car=(145/100)(T_K-255.91).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) F - V - V - F.
b) V - F - F - V.
c) V - F - V - F.
d) F - V - F - V.
* Observação: A questão número 1 foi Cancelada.
2. A teoria dos gases ideais é fundamental para o seu entendimento, ela faz determinadas considerações que nos
possibilitam predizer o comportamento de tais gases sob determinadas circunstâncias. Suponha que você esteja
estudando as propriedades termodinâmicas de um determinado gás ideal e que submeta tal gás a uma série de
processos termodinâmicos que alterarão suas configurações, porém mantendo-o zeloso à equação PV=nRT. Sobre
a teoria termodinâmica e os conceitos que sustentam a descrição dos seus processos, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Boyle.
( ) Triplicar o volume do gás tornará a razão entre as pressões, antes e depois de cada processo, diretamente
proporcional à terça parte da razão entre as temperaturas.
( ) Caso seja isotérmico, o processo refletirá as conclusões de Charles.
( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Charles.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) V - F - V - F.
b) V - V - F - V.
c) F - V - F - F.
d) F - V - F - V.
3. A equação de estado dos gases ideais é uma expressão que tira proveito do conceito de gás ideal também das
observações expressas pelas leis de Charles e Boyle, entre outras. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria
dos gases ideais, assinale a alternativa CORRETA:
a) Boyle demonstrou que a pressão e o volume de um fluido mantêm entre si uma relação constante de
proporcionalidade direta. O que implica que a qualquer momento, uma variação na pressão do gás gerará uma
variação proporcional no seu volume.
 b) Charles demonstrou que a temperatura e o volume de um fluido mantêm entre si uma relação constante de
proporcionalidade inversa. O que implica que a qualquer momento, uma variação na temperatura do gás gerará
uma variação inversamente proporcional no seu volume.
 c) O comportamento dos gases ideais é descrito pela lei homônima, que estabelece que a relação de
proporcionalidade entre a pressão e o volume de um gás e a proporcionalidade inversa entre estes e a
temperatura.
 d) A lei dos gases ideais expressa uma relação entre as grandezas (P,V,T) de um sistema e mostra como o
rearranjo de tais quantidades é limitado ao valor da constante dos gases ideais, ou a um múltiplo dela.
4. Suponha que você esteja trabalhando no projeto de um revestimento cerâmico para cobrir uma peça tubular de um
motor que opera em alta temperatura, mas cujo calor cedido ao ambiente pode danificar o mecanismo e torná-lo
menos eficiente. Para evitar também o superaquecimento do material, é aceitável para a peça uma perda limiar de
calor de 400 J/s, que será revestida por uma camada cerâmica de área 1 m^2. Sabendo que a diferença de
temperatura entre o interior e o exterior do tubo pode atingir no máximo 150 K e que a condutividade térmica do
material cerâmico que o reveste é de 0.030 W/mK, analise as sentenças a seguir:
I- A espessura da camada cerâmica deverá ter 1.1 cm.
II- Após um minuto de uso, a quantidade de calor cedida ao ambiente será de 2400 J.
III- Quanto maior o valor da condutividade térmica do revestimento, maior será o isolamento térmico do material
revestido.
IV- A potência térmica cedida pela peça ao ambiente será de 400 W.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças III e IV estão corretas.
 b) As sentenças I e II estão corretas.
 c) As sentenças II e III estão corretas.
 d) As sentenças I e IV estão corretas.
Os corpos que absorvem ou emitem calor passam por transformações drásticas em suas propriedades,
principalmente naquelas que definem a equação de estado (P,V,T). Considerando também os efeitos desses
processos sobre a energia interna, os trabalhos realizados e o calores envolvidos, podemos conceber uma
separação entre os tipos de capacidades térmicas ao volume ou à pressão constantes. Sobre os processos
termodinâmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O índice adiabático representa uma quantidade adimensional que nos diz, por exemplo, quanto a mais de
calor deve ser adicionado a um sistema termicamente isolado e com êmbolo livre para se mover (Volume variável),
em comparação ao caso com êmbolo fixo (Volume constante), para atingirmos uma determinada temperatura.
( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma menor
capacidade térmica, a pressão constante será aquele cuja energia interna terá o maior intervalo de variação,
considerando-se a mesma variação de temperatura. 
( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma maior
capacidade térmica a volume constante será aquele cuja energia interna terá o maior intervalo de variação,
considerando-se a mesma variação de temperatura.
( ) O trabalho realizado por um sistema, para movê-lo por uma determinada variação positiva de temperatura é
equivalente à diferença entre os calores absorvidos pela pressão e o volume constantes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F - V.
 b) F - F - V - F.
 c) F - V - V - V.
 d) V - F - V - V.
 * Observação: A questão número 5 foi Cancelada.
6. A energia interna dos corpos e sua eficiência em absorver ou emitir calor é estudada com o auxílio do conceito de
capacidade térmica. Essa quantidade lida com a quantidade de energia que deve ser absorvida ou emitida por um
mol de material, para que sua temperatura varia de uma unidade. Sobre o conceito de capacidade térmica, a
pressão e a volume constantes, analise as sentenças a seguir:
I- A capacidade térmica de um corpo mede a quantidade de calor a que ele pode ser submetido, antes que uma
mudança de fase atue sobre ele.
II- A capacidade molar a volume constante representa o calor absorvido ou emitido por um mol de determinado
material, para alterar em 1 K sua temperatura, mantendo inalterado seu volume.
III- A capacidade molar à pressão constante representa o calor absorvido ou emitido por um mol de determinado
material, para alterar em 1 K sua temperatura, mantendo inalterada sua pressão.
IV- A capacidade térmica de um determinado material está relacionada à quantidade de calor necessária a ser
absorvida ou emitida, para que uma unidade de temperatura do objeto perca uma unidade de massa.
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) Somente a sentença I está correta.
 b) As sentenças II e III estão corretas.
 c) As sentenças III e IV estão corretas.
 d) As sentenças II e IV estão corretas.
7. O processo de expansão adiabática de um gás ideal envolve o aumento do seu volume, preservando a troca de
calor entre o sistema e o ambiente externo. Sobre os processos termodinâmicos, classifique V para as sentenças
verdadeiras e F para as falsas:
( ) Quando um processo de expansão adiabática ocorre, há um rearranjo em todas as variáveis (P,V,T) da
equação de estado que descreve o gás.
( ) Um processoadiabático ocorre quando não há alteração nas temperaturas envolvidas, que se mantêm
constantes graças ao isolamento térmico do sistema, que prevê trocas de calor.
( ) O trabalho realizado por ou pelo gás, em uma expansão adiabática é calculado a partir do produto da variação
da pressão do gás pela variação do volume que ele ocupa.
( ) A introdução do conceito de índice adiabático revela uma relação logarítmica entre as pressões e os volumes
envolvidos em uma expansão adiabática. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - V - V - V.
 b) F - F - F - V.
 c) V - F - V - F.
 d) V - V - V - F.
8. Considere a curva de dilatação de um metal, apresentada na figura a seguir. Ela mostra uma relação direta de
proporcionalidade entre a temperatura a que o material é submetido e seu comprimento final, pós-dilatação
unidimensional. Com os dados apresentados no gráfico e tomando partida da isotropia espacial, calcule o
coeficiente de dilatação superficial de uma chapa formada por tal material. Calcule também a variação da área que
ocorreria em tal chapa, quando esta fosse submetida à mesma variação de temperatura:
 a) 4.67×10^(-6) (C°)^(-1) e 4.20300 cm^2, respectivamente.
 b) 9.34×10^(-6) (C°)^(-1) e 4.20300 cm^2, respectivamente.
 c) 6.67×10^(-6) (C°)^(-1) e 4.20300 cm^2, respectivamente.
 d) 4.67×10^(-6) (C°)^(-1) e 5.20300 cm^2, respectivamente.
9. Suponha que você tenha encontrado um bloco de 2 kg de um material metálico. Observa-se que para alterar a
medida de sua temperatura em 10 K, é necessário conceder ao material cerca de 4680 J. Sobre a fenomenologia
que suporta a teoria do calor e da temperatura, analise o quadro a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
 a) O metal é a prata.
 b) O metal é o cobre.
 c) O metal é o alumínio.
 d) O metal é o mercúrio.
10. Considere uma barra de metal submetida a uma dada variação de temperatura de -12 K, de modo que ao fim do
processo, o comprimento final da barra é 15% menor que aquele inicial L_0. A teoria termodinâmica dá suporte à
dilatação ou à contração térmica dos corpos após calcular o coeficiente de dilatação linear. Sobre a teoria
termodinâmica, que dá suporte ao estudo da dilatação e contração dos corpos, analise as sentenças a seguir: 
I- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de dilatação térmica. 
II- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de contração térmica.
III- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 1.250 K^(-1).
IV- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 0.095 K^(-1).
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças I e III estão corretas.
 b) As sentenças II e IV estão corretas.
 c) As sentenças III e IV estão corretas.
 d) As sentenças I e II estão corretas.