TERMODINAMICA - AVALIAÇÃO 2

Prévia do material em texto

Usuário
	JOAO GABRIEL CERQUEIRA
	Curso
	GRA1046 TERMODINÂMICA GR3268-212-9 - 202120.ead-17823.01
	Teste
	ATIVIDADE 2 (A2)
	Iniciado
	18/09/21 12:09
	Enviado
	18/09/21 12:38
	Status
	Completada
	Resultado da tentativa
	10 em 10 pontos  
	Tempo decorrido
	28 minutos
	Resultados exibidos
	Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
O ciclo de Carnot é composto por quatro etapas: expansão isotérmica, expansão adiabática, compressão isotérmica e compressão adiabática.
	Resposta Correta:
	 
O ciclo de Carnot é composto por quatro etapas: expansão isotérmica, expansão adiabática, compressão isotérmica e compressão adiabática.
	Comentário da resposta:
	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 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o trecho a seguir:
“Toda vez que você dirige um carro, liga o ar-condicionado ou usa um 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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, V, V, F.
	Resposta Correta:
	 
F, V, V, F.
	Comentário da resposta:
	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 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A primeira lei da termodinâmica é dada pela relação entre o calor e a soma do trabalho e da energia interna.
	Resposta Correta:
	 
A primeira lei da termodinâmica é dada pela relação entre o calor e a soma do trabalho e da energia interna.
	Comentário da resposta:
	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 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Q = W
	Resposta Correta:
	 
Q = W
	Comentário da resposta:
	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 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
O princípio da conservação de energia é aplicado em um recipiente adiabático, que não troca calor com o meio externo.
	Resposta Correta:
	 
O princípio da conservação de energia é aplicado em um recipiente adiabático, que não troca calor com o meio externo.
	Comentário da resposta:
	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 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	A importância da lei zero da termodinâmica só foi reconhecida depois que as outras três leis da termodinâmica já haviam sido enunciadas. Além disso, essa lei é fundamental e é a base para as demais. Dessa maneira, a nomenclatura “lei zero” é mais adequada. Essa lei também estabelece as condições para o equilíbrio térmico.
 
Desta forma, assinale a alternativa correta que melhor representa essa lei.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Dois sistemas termodinâmicos estão em equilíbrio térmico se e somente se possuírem a mesma temperatura.
	Resposta Correta:
	 
Dois sistemas termodinâmicos estão em equilíbrio térmico se e somente se possuírem a mesma temperatura.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, porque o equilíbrio térmico entre dois sistemas termodinâmicos acontece somente se ambos possuírem a mesma temperatura. Além disso, caso haja um terceiro corpo em equilíbrio com um dos dois sistemas, ele estará em equilíbrio com o outro sistema também.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	As grandezas físicas são usadas para indicar como determinado corpo se comporta. Dessa forma, em termodinâmica, as grandezas como pressão, volume, temperatura e quantidade de uma substância servem para descrever o estado no qual o material se encontra. Por exemplo, o manômetro é usado para descrever a pressão em um gás.
 
Com base no exposto, no contexto das equações de estado, analise as afirmativasa seguir.
 
I. O volume de uma substância depende apenas da sua pressão.
II. O volume de uma substância depende da sua pressão, temperatura e quantidade de substância.
III. A relação entre pressão, volume, temperatura e número de mols é descrito por uma equação de estado.
IV. Uma equação de estado não relaciona a pressão com o volume.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
II e III, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois o volume de uma substância depende da sua pressão, temperatura e quantidade de mols. Além disso, uma equação de estado deve relacionar a pressão, o volume, a temperatura e o número de mols de uma determinada substância.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
ΔU = Q
	Resposta Correta:
	 
ΔU = Q
	Comentário da resposta:
	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 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Um gás em um regime de densidades suficientemente baixas.
	Resposta Correta:
	 
Um gás em um regime de densidades suficientemente baixas.
	Comentário da resposta:
	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 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Processo quase estático.
	Resposta Correta:
	 
Processo quase estático.
	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.