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Questão 1/10 - Termodinâmica Atente para a afirmação: “Um processo termodinâmico [...] acontece quando os sistemas termodinâmicos sofrem transformações em suas variáveis de estado. [...] Quando uma variável de estado se altera, ao menos outra variável de estado se altera como consequência”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 6. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que relaciona corretamente a coluna das transformações dos sistemas e suas características: 1. Transformação isocórica 2. Transformação isotérmica 3. Transformação adiabática ( ) Ocorre com temperatura constante. ( ) O volume do sistema não varia. ( ) Acontece sem a troca de energia térmica. Agora selecione a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 3 – 2 – 1 B 2 – 1 – 3 Você acertou! Comentário: A sequência correta é 2 – 1 – 3. “Em uma transformação isotérmica, a temperatura do sistema permanece constante e, dessa forma, somente a pressão e o volume variam” (livro-base, p. 5-6). Em uma transformação isocórica, também chamada de isométrica, conforme exposto no livro texto, “[...] o volume do sistema não varia, mas a pressão e a temperatura sim”. (livro-base, p. 6) “Nas transformações adiabáticas não há troca de calor entre o sistema e o meio externo, ou porque o sistema é termicamente isolado ou devido à rapidez do processo, e tanto a pressão quanto a temperatura e o volume variam”. (livro-base, p. 6) C 3 – 1 – 2 D 1 – 2 – 3 E 1 – 3 – 2 Questão 2/10 - Termodinâmica Observe a figura a seguir: Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as transformações gasosas representadas, assinale a alterativa correta: Dados: Heat: indica aquecimento; Cool: indica resfriamento. Nota: 10.0 A A transformação representada nos balões é isovolumétrica, pois o volume aumenta quando o sistema é aquecido e diminui quando o sistema é resfriado. B Pelo processo representado nos balões é possível confirmar que as variáveis de estado temperatura e volume são diretamente proporcionais. Você acertou! Comentário: “Como um gás não possui forma própria e definida, ele preenche todo o recipiente que o contiver. Se esse gás for submetido a um aumento de temperatura, suas partículas começarão a se agitar devido à energia térmica adicional que receberam. [...] Imaginemos que o recipiente possui uma tampa móvel [...]. O aumento da pressão acarretará o movimento ascendente da tampa e o volume do sistema aumentará. (livro-base, p.6-7) C De acordo com o comportamento dos balões, podemos afirmar que a imagem representa uma transformação isotérmica, pois a temperatura é variável. D Ao elevarmos a temperatura do gás contido nos balões o volume aumenta, pois a agitação molecular diminui em seu interior. E O aumento da temperatura do sistema balão cheio de gás implica em uma maior agitação molecular em seu interior e consequente diminuição do volume. Questão 3/10 - Termodinâmica Atente para a citação: “Podemos dizer que cada material comporta-se de forma diferente diante da transferência de calor. Fala-se então que cada material possui uma capacidade calorífica diferente”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44. Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor específico aproximado de 50 kg de um material X que sofre uma variação de temperatura de 300K ao receber 2,5 x 106 J. Dados: Q= m.c. Δθ ; Nota: 0.0 A 167 x 103 J.kg-1.K-1 B 183 J.kg-1.K-1 C 267 J.kg-1.K-1 D 167 J.kg-1.K-1 Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: 2,5 x 106 = 50. C. 300. Portanto, c = 167 J. kg-1. K-1 E 267 x 10³ J.kg-1.K-1 Questão 4/10 - Termodinâmica Leia o trecho de texto: “Os diferentes tipos de processos e transformações (isobárica, isométrica, isotérmica e adiabática) trazem modificações e consequências para as interpretações da primeira lei da termodinâmica”. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente os processos termodinâmicos e suas consequências em relação à primeira lei da termodinâmica: 1. Processo adiabático 2. Processo isocórico 3. Processo isobárico ( ) Não há trocas de calor com o meio, o ambiente, logo Δ U é igual ao trabalho. ( ) Como há variação do volume, haverá trabalho influenciando na energia interna. ( ) Não há trabalho realizado, pois a variação volumétrica é nula, logo Δ U é igual ao calor. Agora, selecione a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 0.0 A 2 – 3 – 1 B 1 – 3 – 2 Comentário: A sequência correta é 1 – 3 – 2. “Nos processos adiabáticos, que são processos que ocorrem sem troca de calor com o ambiente, Q=0. Desta forma: U2-U1= Δ U=W”. (livro-base, p. 64) “Nos processos isocóricos (volume constante), não há trabalho realizado nem recebido pelo sistema, já que o volume do sistema não varia. Por isso: U2-U1= Δ U=Q”. (livro-base, p. 64). “Nos processos isobáricos (pressão constante), fixando-se a pressão P, temos W=-P.(V2 -V1)”. (livro-base, p. 64) C 2 – 1 – 3 D 1 – 2 – 3 E 3 – 1 – 2 Questão 5/10 - Termodinâmica Leia o fragmento de texto: “As substâncias puras podem ser aquecidas ou perder calor até que atinjam uma temperatura de mudança de fase. Nesse ponto do processo, o calor recebido ou cedido pela substância não altera o valor da sua temperatura, mas ocasiona mudança de fase”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 48. Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor necessário para que 15 kg de mercúrio passem do estado líquido para o sólido. Dados: Q = ± m.L; LF = 11,8 x 10³ J.kg-1; LV = 272 x 10³ J.kg-1 Nota: 0.0 A +1,77 x 105 J B - 1,77 x 105 J Comentário: A passagem do estado líquido para sólido é chamada de solidificação e libera calor (exotérmica). Como o sistema libera a mesma energia que absorveu na fusão para sofrer solidificação, usaremos o calor latente de fusão para os cálculos considerando o sinal negativo na equação. “Para o processo contrário acontecer – água líquida transformar-se em gelo na temperatura de 0ºC -, o sistema precisa ceder essa mesma quantidade de energia ou calor latente”. (livro-base, p.48-49) Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: Q = ± 10.11,8x103 Portanto, Q = - 177 x 103 = -1,77x105 J. C - 4,08 x 106 kJ D + 4,08 x 106 kJ E 17,9 x 104 kJ Questão 6/10 - Termodinâmica Considere o trecho de texto: “Se um recipiente contém uma certa massa de gás, suas moléculas estão se chocando constantemente com as paredes do recipiente. A força perpendicular resultante dos choques pela unidade de área das paredes do recipiente resulta na pressão total do gás”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 21. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta informações corretas sobre variável física pressão: Nota: 10.0 A Variações de temperatura e volume do sistema influenciam os valores de pressão nos processos termodinâmicos. Você acertou! Comentário: “Nos processos termodinâmicos (mudanças de estado), o valor da pressão (e de outras variáveis) pode ser modificado conforme o sistemarecebe calor, sofre uma expansão ou compressão etc” (livro-base, p. 22). B A pressão exercida por um gás está diretamente relacionada à área do recipiente que o contém. C A pressão relativa é igual a pressão externa (dos arredores ou vizinhanças). D A pressão pode ser aferida pelo uso de instrumentos manométricos como termômetros calibrados. E A unidade de medida de pressão, no sistema internacional, é atmosfera (atm). Questão 7/10 - Termodinâmica Leia o trecho de texto: “Se existir uma força sendo aplicada a um corpo e ele se deslocar como resultado disto, então houve transferência de energia na forma de trabalho. No caso dos sistemas termodinâmicos, essa situação é representada pela expansão ou compressão de uma substância, ou pela movimentação de partes móveis dos dispositivos e equipamentos de processo”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 52. Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de trabalho e suas implicações, julgue as asserções como VERDADEIRAS ou FALSAS: I. ( ) Um gás dentro de um cilindro contendo um pistão móvel ao sofrer compressão recebe trabalho, diminuindo seu volume como consequência. II. ( ) Ao sofrer aquecimento, um gás dentro de um cilindro contendo um pistão móvel recebe trabalho e expande-se. III. ( ) Trabalho realizado possui sinal negativo e trabalho recebido apresenta sinal positivo. IV. ( ) O trabalho, em um sistema termodinâmico, depende da pressão, força exercida sobre as paredes do recipiente. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta obtida: Nota: 0.0 A V – V – V – V B V – F – F – F C V – F – V – F D V – F – V – V Comentário: Afirmação I é verdadeira, “O sistema recebeu trabalho, pois a energia mecânica que comprimiu o gás por meio do deslocamento do pistão provocou esse processo; assim houve uma transferência de energia para dentro do sistema, que recebeu trabalho do ambiente”. (livro-base, p. 52) Afirmação II é falsa: “Se um gás contido dentro de um cilindro é aquecido e, por meio deste aumento de temperatura, houver um aumento de volume, o resultado é o trabalho que o sistema realiza quando o pistão é empurrado para fora; neste caso, houve transferência de energia para fora do sistema”. (livro-base, p. 52) Afirmação III é verdadeira: “Quando o sistema realiza trabalho, este possui um sinal negativo, e quando o sistema recebe trabalho do meio externo, este terá sinal positivo”. (livro-base, p.53) Afirmação IV é verdadeira: “Na mecânica, dizemos que trabalho é dado pelo valor da força multiplicado pelo deslocamento que ela ocasionou em um corpo. [...] Para a termodinâmica, a força refere-se à pressão em uma área de atuação”. (livro-base, p. 54) E V – V – F – V Questão 8/10 - Termodinâmica Leia o seguinte fragmento de texto: “Quando uma substância sólida é aquecida, a consequente agitação de suas moléculas resulta em um aumento de suas dimensões macroscópicas. Esse aumento decorrente do aquecimento é chamado de dilatação térmica. Podemos atestar que a dilatação térmica acarreta o aumento da dimensão do comprimento de um sólido e a chamamos de dilatação linear. [...] O aumento da superfície de um sólido é chamado de dilatação superficial [...]. Quando a dilatação térmica acarreta o aumento no volume de um sólido, falamos em dilatação cúbica ou volumétrica [...]”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 15. Observe a imagem a seguir: Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de dilatação térmica, analise e julgue as seguintes proposições: I. A variação gerada no comprimento de um material por dilatação linear pode ser calculada por Δ L = L1. α II. Quanto maior o valor do coeficiente de dilatação do material estudado, menor será o valor de Δ L observado numa experimentação. III. O planejamento de construção de pontes, trilhos de trem e demais estruturas, deve considerar a dilatação dos materiais envolvidos. IV. A variação de temperatura gera dilatações nos materiais, o que pode dificultar o encaixe de peças, deixando a estrutura instável. V. Ao calcularmos a dilatação volumétrica de uma esfera de ferro devemos considerar seu coeficiente de dilatação, definido por β=α 3. Assinale a alternativa correta: Nota: 0.0 A As asserções I, III e V são verdadeiras. B As asserções I, II e III são verdadeiras. C As asserções III, IV e V são verdadeiras. D As asserções I, III e IV são verdadeiras. E As asserções III e IV são verdadeiras. Comentário: As afirmações III e IV são verdadeiras, pois “O planejamento de construção de pontes, por exemplo, assim como de equipamentos e dispositivos de qualquer porte, deve contar com a análise dos materiais envolvidos do ponto de vista da dilatação com a variação de temperatura de trabalho, uma vez que pode haver dificuldades de encaixe entre suas peças”. (livro-base, p. 17-18) Questão 9/10 - Termodinâmica Considere a seguinte informação: “Um sistema termodinâmico pode ser fechado, ou seja, quando não troca matéria com o meio em que se insere, ou aberto, quando existe a possibilidade de entrada e saída de matéria em uma região criteriosamente definida do espaço [...]”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 3. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente as colunas a seguir: 1. Sistema Fechado 2. Sistema Aberto ( ) Um cilindro de gás de um mergulhador. ( ) Uma garrafa térmica fechada com café. ( ) Uma panela de água fervente, sem tampa, para cozinhar macarrão. Agora selecione a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 1 – 1 – 1 B 1 – 2 – 1 C 2 – 2 – 1 D 1 – 1 – 2 Você acertou! Comentário: A sequência correta é 1 – 1 – 2. Um cilindro de gás de mergulhador e uma garrafa térmica fechada com café constituem sistemas fechados, conforme exposto no livro-base, pois “não troca matéria [...] com o meio” (livro-base, p. 4). A panela de água fervente, de acordo com a definição dada, é um sistema aberto, pois “existe a possibilidade de entrada e saída de matéria em alguma região criteriosamente definida do espaço (pode ser uma parte de um dispositivo ou equipamento, como um motor ou um trecho de tubulação, por exemplo)”. (livro-base, p. 3, 4). E 2 – 1 – 2 Questão 10/10 - Termodinâmica Atente para a afirmação: “A variação de temperatura de uma determinada massa dependerá da quantidade de calor transferido e de seu calor específico”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44. Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule a variação de temperatura sofrida por uma amostra de 30 kg de álcool etílico que recebeu uma quantidade de calor de 3 x 105 J. Dados: Q = m. c. Δ θ ; c (álcool etílico) = 2428 J.kg-1.K-1 Nota: 10.0 A Δ θ = 4,12 K Você acertou! Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: 3 x 105 = 30.2428. Δ θ Portanto, Δθ = 4,12 K B Δ θ = 8,24 K C Δ θ = 4,12x10³ K D Δ θ = 4,12x10-³ K E Δ θ = 41,2 K Questão 1/10 - Termodinâmica Atente para a citação: “É impossível a construção de uma máquina que consiga, isoladamente, transformar em trabalho todo o calor absorvido de uma fonte a uma dada temperatura uniforme”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponívelem: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 122. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende o rendimento, em porcentagem, de um processo em que um motor realiza 250 kJ de trabalho sendo fornecida uma quantidade de calor de 575 kJ. Dados: Rendimento do processo: η = W . 100 Q Nota: 10.0 A 0,434 % B 43,4 % Você acertou! Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos: η = 250000 . 100 = 43,4 575000 C 2,3 % D 23 % E 86,8 % Questão 2/10 - Termodinâmica Leia o extrato de texto: “Define-se, então, a eficiência de Carnot como: η = 1 - TC ". TH Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 127. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende a eficiência máxima, em porcentagem, de uma máquina à vapor em que um fluído entrou a 1160 K e saiu do ciclo a 870 K: Nota: 10.0 A 75% B 50% C 25% Você acertou! Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos: η = 1 - 870 = 0,25 . 100 = 25% 1160 D 15% E 65% Questão 3/10 - Termodinâmica Leia o fragmento de texto: “Os sistemas de potência a vapor utilizam a energia de um combustível fóssil renovável ou nuclear para vaporizar uma substância de trabalho, que gera energia mecânica e depois é condensada”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 142. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre ciclos de potências a vapor, assinale a alternativa correta: Nota: 10.0 A Como exemplos de aplicação desses ciclos temos as hidrelétricas e usinas eólicas, que convertem energia mecânica em elétrica por meio de turbinas. B Para vaporizar a substância de trabalho é necessário retirar calor do sistema, pois se trata da passagem de vapor para líquido. C Usinas nucleares usam tal princípio, mas independem de um sistema de resfriamento, pois se trata de uma reação nuclear. D Apresenta um sistema constituído de quatro etapas: conversão de calor, vaporização, gerador e resfriamento. Você acertou! Comentário: “Um sistema de potência a vapor é constituído por quatro partes principais: conversão de calor em trabalho, fornecimento de energia para vaporizar a substância de trabalho, gerador elétrico e resfriamento”. (livro-base, p. 142) E Apresenta um sistema constituído de quatro etapas principais: conversão de calor, condensação, gerador e evaporação. Questão 4/10 - Termodinâmica Leia a seguinte citação: “A limitação imposta à equivalência entre calor e trabalho que se observa na prática constitui o eixo da segunda lei da termodinâmica. Nesse contexto, podemos identificar alguns processos como espontâneos. Sabemos que entre dois corpos com temperaturas diferentes, em contato um com o outro, haverá troca de calor do corpo mais quente para o mais frio de modo espontâneo, até que as temperaturas de ambos atinjam a igualdade”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 120. Atente para a afirmação: “Numa máquina térmica, um sistema recebe calor de uma fonte quente e converte parte desse calor em trabalho, enquanto a energia que sobra é o calor transferido para uma fonte fria. O processo contrário, não espontâneo, em que uma máquina recebe calor de uma fonte fria e o transfere para uma fonte quente, só ocorre se houver uma fonte de trabalho externa disponível para uso”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 120. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as aplicações da segunda lei da termodinâmica, analise e julgue as seguintes proposições: I. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia também se eleva. II. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia diminui. III. O modelo de referência para processos termodinâmicos, cujo fluido de trabalho é um gás perfeito, é conhecido como ciclo de Carnot. IV. O trabalho realizado por uma maquina térmica é deduzido como a diferença entre os calores do reservatório quente e a entropia. V. A entropia de um sistema mede o grau de desorganização e desordem das partículas que o constituem. Assinale a alternativa correta: Nota: 0.0 A As asserções III e V são verdadeiras. B As asserções I, II e III são verdadeiras. C As asserções I, III e V são verdadeiras. Comentário: As afirmações I, III e V são verdadeiras, pois “Como sabemos, ao aumentar a temperatura de um corpo, aumentamos também o grau de agitação de suas moléculas. Então, ao considerarmos esta agitação como a desordem do sistema, podemos dizer que quando um sistema recebe calor, Q>0, sua entropia aumenta”. (livro-base, p. 121) “O ciclo ideal, cujo fluido de trabalho é o gás perfeito, é conhecido como ciclo de Carnot. Embora não represente a realidade do que ocorre de fato no ciclo de operação da máquina térmica, ele serve como modelo de referência para a definição de conceitos fundamentais”. (livro-base, p. 127) “Em termodinâmica, entropia é a medida de desordem das partículas de um sistema físico”. (livro-base, p.127) D As asserções I, III e IV são verdadeiras. E As asserções III e IV são verdadeiras. Questão 5/10 - Termodinâmica Atente para a citação: “O número de moles, ou quantidade de matéria, é a razão entre a massa [...] e a massa molar [...] da substância que compõe o gás: n = m ”. M Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 102. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, a 700 K, assinale a alternativa que apresenta a massa molar do gás oxigênio (O2) e a massa de gás oxigênio, aproximadamente, contida em um cilindro de 0,5 m³ sob uma pressão de 7x105 Pa Dados: Equação dos gases ideais: P.V=n.R.T; Constante universal dos gases: R= 8,314 Pa.m³.mol-1.K-1; Massa (O) = 16g/mol Nota: 10.0 A 16 g.mol-1; 1,92 kg. B 16 g.mol-1; 1,92 g. C 32 g.mol-1; 1,92 kg. Você acertou! Comentário: O gás oxigênio apresenta 2 átomos do elemento oxigênio, portanto sua massa molar é dada por M = 2. 16 = 32 g/mol Substituindo os dados do enunciado na equação dos gases ideais, teremos: P.V= m .R.T M 7x105.0,5= m . 8,314 . 700 32 Isolando m = 3,5 x 105 . 32 = 112 x 105 = 1,92 x 103g 5819,8 5819,8 Como 10³ g = 1kg, m=1,92 kg D 32 g.mol-1; 63.5 x 10³ kg E 32 g.mol-1; 1,92 g Questão 6/10 - Termodinâmica Leia o extrato de texto: “Cada substância possui propriedades bem definidas, pois é formada por elementos químicos e sua constituição é representada por uma fórmula”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 78. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre substâncias puras, relacionecorretamente as colunas a seguir: 1. Substância pura simples 2. Substância pura composta ( ) Aquelas formadas por apenas um elemento químico. ( ) H2SO4, CO2, H2O, C6H12O6. ( ) Aquelas formadas por dois ou mais elementos químicos. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 1 – 1 – 2 B 2 – 1 – 1 C 1 – 2 – 2 Você acertou! Comentário: A sequência correta é 1 – 2 – 2. “Diz-se que uma substância pura é simples quando é formada por apenas um elemento químico. [...] Uma substância pura é composta quando é formada por mais de um tipo de elemento químico”. (livro-base, p. 78) D 1 – 2 – 1 E 2 – 1 – 2 Questão 7/10 - Termodinâmica Leia a passagem de texto: “[...] sistemas em contato uns com os outros tendem a ter a mesma temperatura, o que está relacionado com o aumento da entropia do conjunto”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 122. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre os enunciados que basearam a segunda lei da termodinâmica, relacione corretamente as colunas a seguir: 1. Enunciado de Kelvin-Planck 2. Enunciado de Clausius ( ) É impossível a construção de uma máquina térmica que converta completamente calor em trabalho. ( ) O calor flui espontaneamente de um corpo em maior temperatura para um corpo em temperatura mais baixa. ( ) Sem intervenção de trabalho externo, é impossível transferir calor de um corpo frio para um corpo quente. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 1 – 2 – 2 Você acertou! Comentário: A sequência correta é 1 – 2 – 2. “Enunciado de Kelvin-Plank: é impossível a construção de uma máquina que consiga, isoladamente, transformar em trabalho todo o calor absorvido de uma fonte a uma dada temperatura uniforme [...] Enunciado de Clausius: é impossível a construção de uma máquina que consiga transferir calor de um corpo frio para um corpo quente sem a intervenção de trabalho externo. Ou seja, o calor flui espontaneamente do corpo mais quente para o corpo mais frio, mas o fluxo inverso necessita de trabalho para acontecer”. (livro-base, p. 122) B 2 – 1 – 1 C 1 – 1 – 2 D 1 – 2 – 1 E 2 – 2 – 1 Questão 8/10 - Termodinâmica Atente para trecho de texto a seguir: “De acordo com a segunda lei da termodinâmica, não é possível converter todo o calor cedido pelo reservatório quente em trabalho. A eficiência no ciclo de Carnot depende da diferença de temperatura entre os reservatórios”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 127. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende a eficiência máxima de uma máquina à vapor em que o fluido é inserido a 700 K e deixa o ciclo com temperatura de 273 K. Dados: Eficiência Ciclo de Carnot: η = 1 - TC ?T?H? Nota: 0.0 A 0,39 B 1,56 C – 1,56 D 0,61 Comentário: Substituindo os dados do comando da questão na equação de rendimento, teremos: η = 1 - 273 = 0,61 700 E 1,39 Questão 9/10 - Termodinâmica Observe o gráfico: Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as etapas de operação de uma máquina térmica cíclica num diagrama TS, assinale a alternativa correta: Nota: 10.0 A O processo representado na etapa A-B é isoentrópico, pois não ocorreu troca de calor. B O processo representado na etapa C-D é isotérmico, pois se trata de uma mudança de fase. Você acertou! Comentário: “Observe no diagrama (Figura 4.3) que há processos isotérmicos nas etapas 2-3 e 4-1, que correspondem aos processos na caldeira e no condensador, pois tratam da evaporação e da condensação da água à pressão constante”. (livro-base, p. 126-127) C O processo representado na etapa D-A é isotérmico, pois não houve troca de calor. D O processo representado na etapa B-C é isoentrópico, pois ocorre em temperatura constante. E O processo representado na etapa C-D é isotérmico e sua temperatura é variável. Questão 10/10 - Termodinâmica Atente para a afirmação: “A densidade de um corpo é calculada por p = m ”. v Fonte: texto elaborado pelo autor da questão. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da massa de um corpo que ocupa um volume de 15,5 cm³ e possui uma densidade de 10,50 g.cm-3: Nota: 10.0 A 0,6774 g B 16,275 g C 16275 g D 1627,5 g E 162,75 g Você acertou! Comentário: Substituindo os valores presentes no comando da questão na fórmula dada, temos: 10,50 = m = 16+2,75g 15,5
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