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Físico-Química - 20211.A Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário 10 • • 1. Pergunta 1 Um sistema termodinâmico é um espaço ou região que é definido por limites reais ou imaginários, que selecionamos com o objetivo de delimitar o estudo da energia e suas transformações. O sistema selecionado poderá ser grande ou pequeno, como, por exemplo, um sistema de refrigeração de uma geladeira, o ar condicionado ou mesmo o gás acondicionado em um cilindro de um compressor. Outra característica que pode ser observada nos sistemas é a definição de sistema fechado ou aberto, onde um sistema fechado pode ser definido como aquele em que somente a energia transpõe seus limites, enquanto, no aberto, tanto a energia quanto certa quantidade de matéria transpõem os limites. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a termodinâmica e suas características, analise as afirmativas a seguir: I. Podemos dizer que os sistemas abertos trocam energia e massa com a vizinhança. II. Podemos dizer que os sistemas fechados trocam energia com a vizinhança, porém, não há a troca de massa. III. O estado de um sistema é apresentado mediante um conjunto de propriedades que podem ser pressão, temperatura, volume. É uma condição constante do sistema. IV. Como exemplo de um sistema fechado, podemos considerar um lago, onde a água pode entrar ou sair e pode haver o aquecimento por meio da energia solar. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e II. Resposta correta 2. II e III. 3. II e IV. 4. I e IV. 5. III e IV. 2. Pergunta 2 Certa quantidade de um gás é mantida isobaricamente dentro de um cilindro com o auxílio de um êmbolo, que pode deslizar livremente. Considere que o peso do êmbolo somado ao peso da coluna de ar equivale a 400 N. Uma quantidade de 40 J de calor é, então, transferida lentamente para o gás. Nesse processo, o êmbolo se eleva de 0,02 m e a temperatura do gás aumenta 30 °C. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos dizer que o trabalho realizado pelo gás foi de: Ocultar opções de resposta 1. δ = 40 J. 2. δ = 800 J. 3. δ = 8,0 J. Resposta correta 4. δ = 8 0 J. 5. δ = 0,8 J. 3. Pergunta 3 Leia o trecho a seguir: “Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para realização de trabalho, isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.” Fonte: CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009. (adaptado). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre termodinâmica e transformação de energia, podemos dizer que: Ocultar opções de resposta 1. a conversão integral de calor em trabalho é uma situação impossível. Resposta correta 2. a liberação de calor dentro do motor é uma situação impossível. 3. a transformação de energia térmica em cinética é uma situação impossível. 4. a realização de trabalho pelo motor pode ser uma situação incontrolável, caso ocorra. 5. a utilização de energia potencial do combustível pode ser uma situação incontrolável, caso ocorra. 4. Pergunta 4 O diagrama de fases demonstra muitos fenômenos que ocorrem no nosso dia a dia. O simples patinar no gelo é um exemplo. A forma como os patins deslizam no gelo pode ser explicada pelo seguinte processo: uma vez que os pés encostam no gelo, eles exercem uma pressão e há o derretimento do gelo momentaneamente, ficando líquido. Quando acaba a pressão, ele retorna ao estado de gelo. Observando o diagrama de fase podemos ver as indicações das condições de temperatura e pressão importantes para obter um elemento em determinado estado físico (sólido, líquido ou gasoso). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o diagrama e suas características, analise as afirmativas a seguir: I. No ponto triplo (1), coexistem as três fases do equilíbrio. II. Na curva de solidificação, observamos a coexistência das fases sólida e líquida. III. Na curva de sublimação, observamos a coexistência das fases sólida e a fase liquida. IV. Na curva de ebulição, observamos a coexistência das fases líquida e vapor. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e IV. 2. I, III e IV. 3. II e IV. 4. I, II e IV. Resposta correta 5. I, II e III. 5. Pergunta 5 Em um experimento em laboratório foi observado que um gás ideal sofreu um processo de transformação, absorveu 150 cal de energia sob a forma de calor e expandiu-se. Nesse mesmo processo, foi observado que ele realizou um trabalho de 300 J. Considere 1 cal = 4,2 J. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre variação da energia interna do gás (ΔU), podemos dizer que o valor em J (joules) é de: Ocultar opções de resposta 1. 250. 2. 900. 3. 500. 4. 330. Resposta correta 5. 350. 6. Pergunta 6 Considere um motor de Carnot que foi submetido a um teste e que possui um reservatório a baixa temperatura que está atualmente a 7,0 °C, apresentando um rendimento de 30%. Após o experimento, houve um aumento do rendimento para 50%. Nesse caso, deve-se considerar a variação de temperatura em Kelvin. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre motor de Carnot, podemos dizer que o valor da fonte quente é de: Ocultar opções de resposta 1. 400. 2. 960. 3. 280. 4. 560. 5. 160. Resposta correta 7. Pergunta 7 Um processo termodinâmico é caracterizado por manter fixa uma das variáveis a, que podem ser a temperatura, a pressão, o volume, etc. Além disso, é importante agrupar esses processos em pares e observar que cada variável é mantida constante como um membro de um par conjugado. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os princípios da Termodinâmica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O processo adiabático é aquele que ocorre sem a transferência de calor. II. ( ) O processo isobárico é aquele no qual se verifica pressão constante. III. ( ) O processo isotérmico é aquele no qual se verifica temperatura constante. IV. ( ) O processo isocórico é aquele no qual se verifica volume constante. V. ( ) O processo isométrico é aquele no qual se verifica calor constante. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, V, V, F. Resposta correta 2. F, V, F, V, F. 3. F, F, V, V, V. 4. V, F, V, F, V. 5. V, F, V, V, F. 8. Pergunta 8 A Segunda Lei da Termodinâmica tem como uma de suas premissas a impossibilidade de uma máquina produzir apenas o calor a partir de seus ciclos. Podemos então afirmar que nenhuma máquina térmica consegue render 100% de eficiência, uma vez que parte dessa energia é dissipada no ambiente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos dizer que uma característica da Segunda Lei da Termodinâmica é: Ocultar opções de resposta 1. entalpia. 2. compressão. 3. dilatação. 4. irreversibilidade. Resposta correta 5. expansão. 9. Pergunta 9 Em uma experiência, foi transferido calor para um sistema num total de 250 calorias. Verificou-se que o sistema se expande e realiza um trabalho de 180 joules, havendo um aumento de sua energia interna. Considere que 1 cal é igual a 4,18 joules. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos determinar que a quantidade de energia transferida ao sistema e a variação de sua energia interna são, respectivamente: Ocultar opções de resposta 1. Q = 1145 J e ∆U= 965 J. 2. Q = 1045 J e ∆U= 865 J. Resposta correta 3. Q = 10,45 J e ∆U= 8,65 J. 4. Q = 11,45 J e ∆U= 96,5 J. 5. Q =1,145 J e ∆U= 9,65 J. 10. Pergunta 10 Em uma simulação, foi considerado um trilho de ferro que tem medida de 25 m de comprimento e cuja temperatura é de 10ºC. Consideramos também o coeficiente de dilatação linear, que é de αFe igual a 12.10-6 ºC-1. Após a simulação, a temperatura final foi de 45°C. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, pode-se afirmar que o valor da variação de comprimento em milímetros e o comprimento final do trilho são de: Ocultar opções de resposta 1. ΔL= 0,105 m e L= 25,105 m. 2. ΔL= 1,05 m e L= 26,05 m. 3. ΔL= 0,305 m e L= 25,305 m. 4. ΔL= 0,0105 m e L= 25,0105 m. Resposta correta 5. ΔL= 0,1305 m e L= 25,1305 m. Físico-Química - 20211.A Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário
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