Termodinâmica I (FSA07) avaliação I

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Acadêmico:
	Telma Zanette Kussler (2413123)
	
	Disciplina:
	Termodinâmica I (FSA07)
	Avaliação:
	Avaliação I - Individual FLEX ( Cod.:664446) ( peso.:1,50)
	Prova:
	28216910
	Nota da Prova:
	10,00
	
	
Legenda:  Resposta Certa   Sua Resposta Errada  
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	1.
	Por serem baseadas em pontos termodinâmicos específicos no diagrama Pressão versus Temperaturas, eventos físicos sofridos por determinadas substâncias que ocorrem em determinadas condições termodinâmicas, as escalas termométricas funcionam como um parâmetro de comparação para a medição da temperatura dos corpos. Toda vez que realizamos uma medida de temperatura, estamos observando o quão afastado desses fenômenos físicos, determinados por substâncias físicas específicas, os corpos estão. É uma maneira engenhosa de obter uma medida objetiva, tirando proveito de um fenômeno termodinâmico natural, não produzido pelo homem, logo não submetido também as suas intervenções subjetivas. Sobre as diferentes escolhas para escalas termométricas, analise as sentenças a seguir:
I- Independentemente das variações de escala encontradas entre cada uma das métricas térmicas, cada uma delas é capaz de representar com a mesma propriedade as temperaturas nas quais uma determinada substância incorre em determinado fenômeno termodinâmico, utilizado como marco de medição.
II- Por apresentarem valores negativos de temperatura, as escalas Celsius e Kelvin não foram adotadas pelos pesquisadores como opções oficiais para o tratamento termodinâmico da matéria.  
III- O ponto triplo no diagrama Pressão versus Temperatura das fases da água representa uma posição metaestável, em que esta substância exibe uma coexistência de suas formas líquida, sólida e gasosa, podendo migrar definitivamente para um desses três estados, se o sistema for submetido à uma perturbação externa.
IV- O zero absoluto representa uma extrapolação do caso de proporcionalidade linear entre a pressão e a temperatura de um gás. Por tratarmos o conceito de temperatura como uma interpretação da energia cinética média das partículas que compõem um gás, entendemos que na posição de zero absoluto o gás passa a ter energia cinética nula, não exercendo assim pressão sobre as paredes do recipiente que o encerra. Com essa observação em mente, definimos o Fahrenheit como escala de temperatura oficial para o tratamento científico da matéria.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	As sentenças I, II e IV estão corretas.
	 b)
	As sentenças I e III estão corretas.
	 c)
	Somente a sentença II está correta.
	 d)
	As sentenças III e IV estão corretas.
	2.
	Os fenômenos termodinâmicos estão presentes em todos os momentos de nossa vida, sendo importante conhecê-los para entendimento do mundo em que vivemos. Uma colher metálica deixada em contato com o alimento, ao fogo, aquecerá mais, devido ao gradiente de temperatura entre a fonte térmica e sua temperatura ambiente inicial, do que uma colher de madeira, submetida à mesma situação. Uma casa, aquecida por uma lareira numa noite fria de inverno, manterá um clima mais ameno, graças também ao gradiente de temperatura estabelecido entre os lados de dentro e de fora do recinto. Sobre o conceito de equilíbrio térmico e a lei zero da termodinâmica, analise as sentenças a seguir:
I- Quando dois corpos em contato se encontram a diferentes temperaturas, calor fluirá do corpo com a temperatura mais alta para o corpo com a temperatura mais baixa, por meio do choque entre as moléculas constituintes de ambos os corpos, até que a energia cinética média das moléculas em ambos os corpos se iguale. A esse processo damos o nome de equilíbrio térmico.
II- Sempre que dois corpos entram em contato, eles invariavelmente começam a transferir energia cinética, até o momento em que os calores em cada um deles se equilibram. A esse fenômeno damos o nome de equilíbrio térmico.
III- Um termômetro tem a função de calcular o fluxo de calor proveniente de um corpo A, em contato com um corpo B, ele faz isso ao mensurar a energia cinética média das partículas em cada corpo, identificando qualquer desequilíbrio.
IV- A função dos termômetros é aquela de quantificar a temperatura de um corpo ou fluido, entretanto essa ação é comumente realizada de forma indireta. Um termômetro de mercúrio, por exemplo, mede a temperatura de um corpo a partir da dilatação térmica que a troca de calor entre o objeto cuja temperatura se deseja medir e o instrumento, durante os instantes de contato.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	Somente a sentença I está correta.
	 b)
	Somente a sentença II está correta.
	 c)
	As sentenças I e IV estão corretas.
	 d)
	As sentenças II, III e IV estão corretas.
	3.
	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 II estão corretas.
	 b)
	As sentenças III e IV estão corretas.
	 c)
	As sentenças II e IV estão corretas.
	 d)
	As sentenças I e III estão corretas.
	4.
	Escalas termométricas são úteis para a quantificação não apenas da temperatura de um corpo, mas também do calor adicionado ou subtraído de um sistema termodinâmico. A escala termométrica adotada como padrão no meio acadêmico é a Kelvin, entretanto esta não é a única em uso cotidiano por cidadãos em diferentes países do mundo e guarda relações matemáticas com elas. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta a conversão de T=97.3 K para as escalas Celsius e Fahrenheit, respectivamente:
	 a)
	699.85 ºC; 1911,73 ºF.
	 b)
	399.85 ºC; 1291,73 ºF.
	 c)
	699.85 ºC; 1291,73 ºF.
	 d)
	1699.85 ºC; 291,73 ºF.
	5.
	Imagine que desejamos homenagear Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888), famoso cientista francês que contribuiu para o entendimento da termodinâmica com seus estudos sobre calor e que podemos então estabelecer aqui uma escala termométrica que leve o nome do pesquisador. Supondo que nessa nova escala a água funde a 250 °Cla e evapora a 1700 °Cla, estabeleça uma relação entre a escala Clausius (°Cla) e as escalas Celsius (°C) e Kelvin (K). Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) T_Car=(10/145) T_C-250.
(    ) T_Car=(145/10) T_C+250.
(    ) T_Car=(10/145)(T_K+255.91).
(    ) T_Car=(145/10)(T_K-255.91).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	V - F - F - V.
	 b)
	F - V - V - F.
	 c)
	V - F - V - F.
	 d)
	F - V - F - V.
	6.
	A termodinâmica é a área da física que lida com os fenômenos térmicos, ela descreve os processos pelos quais um sistema é submetido quando sofre alterações de pressão, volume e temperatura. Sobre a teoria termodinâmica, analise as sentenças a seguir:
I- A temperatura de um corpo guarda uma relação muito próxima com a agitação térmica das moléculas que o compõem e apesar de termos uma noção intuitiva do conceito de temperatura, em recorrentes oportunidades podemos nos tornar reféns de nossas percepções sensoriais, o que impôs a necessidade do estabelecimento de técnicas apuradas de medição.
II- A energia térmica é o conceito termodinâmico que descreve o fluxo de calor entre um corpo a temperatura mais baixa e um corpo a temperatura mais elevada.
III- A lei zero da termodinâmica define o conceito de equilíbrio térmico entre corpos. Ela postula que sistemas formados por corpos em contato tendem a atingir uma temperatura comum, estabelecida primordialmentepor propriedades termodinâmicas de ambos os corpos,
IV- A pressão de um gás contido em um determinado recipiente é inversamente proporcional à temperatura a que ele é submetido. Isso significa que significa que quanto menor a temperatura de um gás, maior será a agitação de suas moléculas.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	Somente a sentença I está correta.
	 b)
	As sentenças II e IV estão corretas.
	 c)
	As sentenças I e III estão corretas.
	 d)
	Somente a sentença IV está correta.
	7.
	A dilação e a contração dos corpos é um tema de atenção da engenharias, tanto daquelas que planejam peças automotivas ou mecânicas, como daquelas que desenvolvem técnicas e materiais para a construção civil. Devido à amplitude térmica a que esses equipamentos são submetidos, é muito comum que eles "trabalhem" em um intervalo periódico. Sobre os conceitos termodinâmicos relacionados à dilatação e a contração dos corpos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Estruturas de concreto, projetadas para o transporte alçado de carros e pessoas, comumente apresentam conexões espaçadas, com o intuito de absorver alterações frequentes em suas dimensões.
(    ) A rigidez de uma construção civil é símbolo de sua capacidade de resistir às alterações climáticas diárias; dessa forma, os projetistas pensam em construções capazes de absorver todo o calor e conduzi-lo, através de sua superfície, até o solo, criando assim um exemplo mastodôntico e contundente de aplicação da lei zero da termodinâmica.  
(    ) Uma forma muito eficiente de contornar o problema da criação de espaços adicionais, entre conexões em pontes ou discos de engrenagens, para a comportar a dilatação ou a compressão dos materiais é através de dispositivos que resfriam essas superfícies o tempo todo, mantendo-as sempre à mesma temperatura.
(    ) Peças automotivas como discos de freio ou engrenagens normalmente são projetadas com furos cuidadosamente planejados, que comportam as dilatações e as compressões sem alterar significativamente o seu desempenho técnicos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	V - V - F - V.
	 b)
	F - V - F - V.
	 c)
	V - F - F - V.
	 d)
	F - F - V - F.
	8.
	A lei zero da termodinâmica é cronologicamente tardia com relação às outras duas leis, isso porque ela descreve um fenômeno termodinâmico absolutamente fundamental na escala de complexidade, quando comparada à primeira e à segunda leis. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria do equilíbrio térmico, considerando três corpos A, B e C, termicamente isolados, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	Se os corpos A e C mantêm um fluxo de calor com o corpo B, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
	 b)
	Se os corpos A e C estão em equilíbrio térmico com o corpo B, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
	 c)
	Se os corpos A e C são equilibrados em uma barra condutora com o auxílio do corpo B, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
	 d)
	Se os corpos A e B cessam em trocar calor entre si, então o corpo A está em equilíbrio térmico com C.
	9.
	A dilatação térmica nos sólidos e líquidos é um fenômeno termodinâmico que decorre da absorção de calor por uma determinada quantidade de matéria. Sua quantificação depende não apenas da variação térmica a que são submetidos, mas também da massa do material envolvido e da sua eficiência ao distribuir tal variação de temperatura ao longo das dimensões consideradas. Entretanto, essa não é uma descrição absolutamente intransigente e alguns fluidos, por exemplo, podem apresentar comportamentos que destoam em determinados intervalos de temperatura. A água é um bom exemplo dessa dissonância e apresenta um comportamento anômalo a baixas temperaturas. Sobre a dilatação anômala da água escolha, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	De  0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
	 b)
	De  0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma aumento em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
	 c)
	De  0 ºC a 4 ºC a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um máximo sua curva de densidade a 0 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
	 d)
	De  0 ºC a 4 ºC, a água passa por um processo de absorção de calor que causa uma redução em seu volume, culminando em um mínimo sua curva de densidade a 4 ºC. Esse processo é conhecido como o comportamento anômalo da água, uma vez que, diferente da maioria dos fluidos, sua configuração molecular é tal a essa temperatura crucial que o volume ocupado por uma determinada massa m constante de água encontra um ponto de mínimo global, no diagrama V versus T. É devido a esse fenômeno que lagos congelados são capazes de manter sua fauna durante os rigorosos invernos nas regiões de alta latitude.
	10.
	As diferentes escalas termométricas baseiam-se, em última instância, nos mesmos pontos fenomenológicos, no diagrama Pressão versus Temperatura para estabelecer intervalos constantes de medição. Suponha que você considere, para uma escala que chamaremos B, uma variação de 100 pontos entre a ebulição, a 0 °B, e a fusão a 100 °B da água. Já outra escala, que chamaremos de A, apresenta uma variação de 150 pontos entre os mesmos eventos termodinâmicos, porém 50 °A e 122 °B, respectivamente. Sobre os conceitos termodinâmicos relacionados às escalas termométricas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Se ambas as escalas apresentassem intervalos iguais entre seus pontos de fusão e ebulição, elas se diferenciariam apenas por um valor constante, associado à diferença numérica entre respectivos pontos, nas diferentes escalas.
(    ) Para criarmos uma relação matemática entre essas duas escalas, podemos igualar as razões entre os pontos inicial e final das temperaturas em cada escala, algo como B_1/B_2 = A_1/A_2 , uma vez que cada valor 1 e 2, nas diferentes escalas, faz referência ao mesmo fenômeno físico.
(    ) Por se tratarem de descrições dos mesmos pontos termodinâmicos, as escalas não sofrem interferência e, dessa forma, apresentam o mesmo intervalo. Uma relação matemática relacionando as duas equações só é necessária quando distintos fenômenos físicos são escolhidos para estabelecer cada uma delas.
(    ) A correta relação entre as escalas citadas é dada pela expressão: B=-0.7+1.38 A.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	F - V - F - V.
	 b)
	F - F - V - F.
	 c)
	V - V - F - V.
	 d)
	V - F - F - F.
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