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03/09/2021 GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 https://fmu.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_TEST_PLAYER&COURSE_ID=_738543_1&PAR… 1/5 Curso GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 Teste ATIVIDADE 2 (A2) Iniciado 03/09/21 22:28 Enviado 03/09/21 23:23 Status Completada Resultado da tentativa 10 em 10 pontos Tempo decorrido 55 minutos Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários Pergunta 1 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: O princípio da conservação de energia é um conceito físico importante para diversas áreas científicas. Tal conceito estabelece que a quantidade de energia em um sistema termodinâmico fechado permanecerá constante. Além disso, esse mesmo conceito está diretamente ligado à definição de energia. Dessa maneira, assinale a alternativa correta que resuma o que é o princípio da conservação de energia. O princípio da conservação de energia é aplicado em um recipiente adiabático, que não troca calor com o meio externo. O princípio da conservação de energia é aplicado em um recipiente adiabático, que não troca calor com o meio externo. Resposta correta. A alternativa está correta, porque um sistema adiabático é isolado do meio externo. Ou seja, ele é fechado. Dessa maneira, não há troca de calor com o meio externo. Esse princípio físico é importante para a termodinâmica. Assim, a forma mais usual da primeira lei da termodinâmica parte desse princípio. Ademais, o princípio da conservação de energia será aplicado nesse sistema termodinâmico. Pergunta 2 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Leia o trecho a seguir: “Considere um gás confinado num recipiente cilíndrico cuja base permita a troca de calor e cujo tampo possa se mover livremente. Sobre o tampo colocamos uma certa quantidade de areia. Partindo de uma determinada pressão, ajustada por meio da quantidade de areia sobre o tampo, podemos fazer com que o gás passe por um processo ao longo do qual a temperatura permaneça constante, monitorando a temperatura do gás por meio do termoscópio.” OLIVEIRA, M. J. Termodinâmica . São Paulo: Livraria da Física, 2012. p. 1. Assinale a alternativa correta que denomina o processo descrito no excerto. Processo quase estático. Processo quase estático. 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 03/09/2021 GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 https://fmu.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_TEST_PLAYER&COURSE_ID=_738543_1&PAR… 2/5 Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, porque quando a quantidade de calor é suficientemente pequena, o processo é denominado quase estático ou processo de quase equilíbrio. Essa nomenclatura se dá porque as variações são infinitesimais. No caso do trecho, caso a trajetória do processo fosse feita no gráfico, ela corresponderia a uma isoterma. Pergunta 3 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Durante um processo termodinâmico, uma das variáveis pode ser mantida constante. Isto é, em um processo adiabático, o calor é constante. De maneira análoga, o processo isocórico, que também é conhecido como isovolumétrico, acontece em uma transformação a volume constante. Com base no exposto, analise um processo isocórico com base na primeira lei da termodinâmica e assinale a alternativa correta. ΔU = Q ΔU = Q Resposta correta. A alternativa está correta, pois um processo isocórico acontece com volume constante. Consequentemente, não há nem expansão e nem compressão no gás. Dessa maneira, não há a realização de trabalho. Afinal, W = P ΔV. Logo, com base na primeira lei da termodinâmica, se o trabalho é nulo, ficamos com ΔU = Q. Pergunta 4 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Os processos cíclicos, em termodinâmica, costumam representar algumas máquinas térmicas. Além disso, a compreensão desse tipo de fenômeno físico foi um dos acontecimentos que possibilitaram o acontecimento das primeiras revoluções industriais. Dessa forma, compreendê-los é importante para prever o funcionamento de motores à combustão, por exemplo. Com base no exposto e em relação ao Ciclo de Carnot, aponte como acontece esse processo termodinâmico. O ciclo de Carnot é composto por quatro etapas: expansão isotérmica, expansão adiabática, compressão isotérmica e compressão adiabática. O ciclo de Carnot é composto por quatro etapas: expansão isotérmica, expansão adiabática, compressão isotérmica e compressão adiabática. Resposta correta. A alternativa está correta. O ciclo de Carnot é de extrema importância para a termodinâmica. Além disso, ele é composto por quatro etapas: uma expansão isotérmica a uma temperatura T 1 e Q > 0; uma expansão adiabática; uma compressão isotérmica a uma temperatura T 2 e Q < 0; e uma compressão adiabática. Pergunta 5 Leia o trecho a seguir: “Toda vez que você dirige um carro, liga o ar-condicionado ou usa um 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 03/09/2021 GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 https://fmu.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_TEST_PLAYER&COURSE_ID=_738543_1&PAR… 3/5 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: eletrodoméstico, está usufruindo dos benefícios práticos da termodinâmica, o estudo das relações envolvendo calor, trabalho mecânico e outros aspectos da energia e da transferência de energia. [...] Essa transformação exemplifica um processo termodinâmico.” YOUNG, H. D. et al . Física II, Sears e Zemansky : Termodinâmica e Ondas. São Paulo: Pearson Education, 2015. p. 279. Com base no apresentado, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) A energia em um sistema fechado pode ser transferida apenas como trabalho. II. ( ) A energia em um sistema fechado pode ser transferida como trabalho e calor. III. ( ) Um sistema termodinâmico fechado pode ser considerado como adiabático. IV. ( ) Um sistema termodinâmico fechado não pode ser considerado adiabático. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. F, V, V, F. F, V, V, F. Resposta correta. A sequência está correta. A afirmativa II é verdadeira, porque dentro de um sistema fechado, a energia pode ser transferida na forma de calor ou de trabalho termodinâmico, afinal, o sistema está isolado da vizinhança. Já a afirmativa III é verdadeira, porque um sistema adiabático não troca calor com o meio externo, visto que está isolado do meio externo. Assim, essa é a definição de um sistema termodinâmico fechado. Pergunta 6 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Desde os níveis básicos de ensino, compreendemos o que são misturas homogêneas e heterogêneas. Além disso, também estudamos o que é solução, solvente e soluto. Em termodinâmica, também há uma nomenclatura para algumas substâncias. Tal nomenclatura é a de substância pura. Assim, assinale a alternativa que corresponde à definição de substância pura. São aquelas que possuem a mesma composição química em todo o seu volume. São aquelas que possuem a mesma composição química em todo o seu volume. Resposta correta. A alternativa está correta, porque uma substância pura é aquela que possui a mesma composição química em toda a extensão de seu volume. Isso acontecerá independentemente de a substância ser monofásica, bifásica ou multifásica. Além disso, os gases ideais podem ser considerados substâncias puras. Pergunta 7 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 03/09/2021 GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 https://fmu.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_TEST_PLAYER&COURSE_ID=_738543_1&PAR… 4/5 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: O estudo da física ou da química é composto, muitas vezes, por idealizações. No caso específico do nosso conteúdo,a termodinâmica também usa de idealizações e simetrias para facilitar o entendimento de alguns fenômenos. Um exemplo disso é o conceito de gases ideais. Com base no exposto, assinale a alternativa correta que resuma o que são gases ideais. Um gás em um regime de densidades suficientemente baixas. Um gás em um regime de densidades suficientemente baixas. Resposta correta. A alternativa está correta, porque um gás ideal pode ser entendido como uma forma abreviada para um gás em um regime de baixas densidades. Além disso, esse comportamento está presente em todos os gases que estão nessas condições, independentemente do tipo de moléculas que os compõem. Pergunta 8 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: A partir da equação da primeira lei da termodinâmica, ou seja, Q = ΔU + W, é possível tirar algumas conclusões. Por exemplo, caso uma das variáveis seja nula, algumas consequências podem ser previstas. Além disso, é possível compreender o que acontecerá em um sistema isolado. Dessa maneira, com base nessa equação, analise e assinale a alternativa que representa o que acontecerá em um processo cíclico. Q = W Q = W Resposta correta. A alternativa está correta, pois, em um processo cíclico, não há a variação da energia interna. Dessa maneira, ΔU = 0. Por isso, todo o calor (também denotado como Q) fornecido pelo (ou sobre o) sistema será igual ao trabalho (ou seja, W) realizado por (ou sobre) ele. Pergunta 9 Resposta Selecionada: Leia o excerto abaixo: “A primeira lei da termodinâmica, fundamental para entender tais processos, é uma extensão do princípio da conservação da energia. Ela amplia esse princípio para incluir trocas de energia tanto por transferência de calor quanto por realização de trabalho, e introduz o conceito de energia interna de um sistema. A conservação da energia desempenha um papel vital em todas as áreas das ciências físicas, e a utilidade da primeira lei da termodinâmica é bastante vasta”. YOUNG, H. D. et al . Física II, Sears e Zemansky : Termodinâmica e Ondas. São Paulo: Pearson Education, 2015. p. 279. Com base no que foi exposto, sintetize, qualitativamente, a primeira lei de termodinâmica. A primeira lei da termodinâmica é dada pela relação entre o calor e a soma do trabalho e da energia interna. 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 03/09/2021 GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-29780934.06 https://fmu.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_TEST_PLAYER&COURSE_ID=_738543_1&PAR… 5/5 Sexta-feira, 3 de Setembro de 2021 23h24min09s BRT Resposta Correta: Comentário da resposta: A primeira lei da termodinâmica é dada pela relação entre o calor e a soma do trabalho e da energia interna. Resposta correta. A alternativa está correta, porque a primeira lei da termodinâmica é dada pela soma do trabalho e da energia interna de um gás. Tal adição, em um sistema adiabático, resulta na quantidade de calor no sistema. Dessa maneira, matematicamente, essa lei é dada por Q = ΔU + W. Portanto, caso o princípio da conservação da energia seja obedecido, haverá essa relação. Pergunta 10 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Os processos termodinâmicos são: isocórico (ou isovolumétrico), isobárico, isotérmico e adiabático. Alguns desses processos podem ser facilmente estudados a partir da análise direta da equação da primeira lei da termodinâmica. Por exemplo, o processo adiabático. Além disso, tal equação pode ser escrita da seguinte maneira: Q = ΔU + W. Dessa maneira, assinale a alternativa que descreve um processo adiabático. ΔU = - W ΔU = - W Resposta correta. A alternativa está correta. Um processo adiabático é aquele no qual não há troca de calor com o meio externo. Dessa maneira, Q = 0. Assim, ao realizar a organização da equação da primeira lei da termodinâmica, obtém-se que a relação ficará da forma ΔU = - W. 1 em 1 pontos
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