A2 termodinamica

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· 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
	
	
	
	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 3
0 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 altas.
	Resposta Correta:
	 
Um gás em um regime de densidades suficientemente baixas.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, porque todos os gases possuem um comportamento ideal. Dessa forma, tal comportamento surge quando os gases estão com densidades suficientemente baixas. Além disso, nesse regime, o comportamento será igual, independentemente do tipo das moléculas desse gás. Assim, um gás ideal pode ser entendido como uma forma abreviada para um gás em um regime de baixas densidades. Ademais, outros regimes não representam comportamentos ideais para os gases. Quando a densidade é alta, seu comportamento será diferente para cada tipo de gás. Pressões altas ou baixas em um gás influenciarão a sua temperatura. Já a pressão próxima a zero se aproximará do zero absoluto.
	
	
	
· Pergunta 4
0 em 1 pontos
	
	
	
	É possível estudar as relações de energia em diversos processos termodinâmicos. Isso pode ser feito em termos da quantidade de calor fornecida para o sistema. Assim, há uma convenção para o uso dos sinais durante a análise de um processo termodinâmico. Dessa forma, os sinais para o calor e para o trabalho podem ser positivos, negativos ou nulos.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Caso o sistema receba calor, o sinal dessa grandeza será positivo.
Já que:
II. O trabalho terá sinal negativo quando ele for realizado pelo sistema.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, porque a primeira asserção é verdadeira, e a segunda asserção é falsa. Dessa forma, a asserção I é verdadeira, porque calor terá sinal positivo quando o sistema receber calor. Além disso, a asserção II é falsa, porque o trabalho terá sinal negativo quando esta grandeza for realizada sobre o sistema termodinâmico.
	
	
	
· Pergunta 5
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 6
0 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 cíclico de Carnot.
	Resposta Correta:
	 
Processo quase estático.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, porque esse processo é chamado de quase estático. Além disso, esse tipo de processo acontece quando as quantidades são suficientemente pequenas e, dessa forma, as variações individuais são infinitesimais. O ciclo de Carnot é um processo que diz respeito às máquinas térmicas. Já processos irreversíveis são aqueles que não acontecem de maneira quase estática. No que diz respeito ao rendimento de uma máquina térmica, não há, necessariamente, uma relação com os processos quase estáticos.
	
	
	
· Pergunta 7
0 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:
	 
V, F, V, F.
	Resposta Correta:
	 
F, V, V, F.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta. A afirmação I é falsa, porque a energia dentro de um sistema fechado pode ser transferida na forma de calor, devido às transformações energéticas e à eficiência do sistema e de trabalho termodinâmico. A afirmativa IV é falsa, porque um sistema termodinâmico fechado é aquele no qual não há troca de calor com o meio externo, isto é, um sistema termodinâmico fechado é adiabático, pois está isolado de influências externas.
	
	
	
· Pergunta 8
0 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 deve ser aplicado apenas quando há trocas de 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:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, porque o princípio da conservação de energia é aplicado em um recipiente adiabático, o qual é isolado do meio externo. Dessa maneira, não há trocas de calor com o restante do ambiente. Portanto, em um recipiente assim, a energia interna será conservada. Caso haja trocas com o meio externo, a energia sobre o sistema não será conservada. Ademais, caso o sistema esteja em equilíbrio termodinâmico, não ocorrerão trocas de energia.
	
	
	
· Pergunta 9
0 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
São aquelas que possuem a mesma temperatura em todo o seu volume.
 
 
	Resposta Correta:
	 
São aquelas que possuem a mesma composição química em todo o seu volume.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, porque a definição de substância pura é a de que ela precisa ter a mesma composição química em toda a extensão de seu volume. Isso acontecerá independentemente da quantidade de fases dessa substância. Dessa forma, substâncias com mais de um composto químico, com apenas um átomo ou com a mesma temperatura não podem ser consideradas substâncias puras. Além disso, os gases ideais podem ser considerados substâncias puras. Contudo, uma substância composta de mais um gás ideal não é mais uma substância pura.
	
	
	
· Pergunta 10
0 em 1 pontos
	
	
	
	Os processos de mudanças de estado em um sistema termodinâmico fechado obedecem ao princípio de conservação de energia. Isto é, em um recipiente adiabático, no qual não há trocas de calor com o meio externo, o sistema obedecerá ao princípio da conservação de energia. Além disso, dentro desse sistema, caso não haja troca de calor, haverá um comportamento específico.
 
Dessa forma, assinale a alternativa que representa o que acontecerá nesse caso.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
O aumento da energia deve ser nulo, pois ela está relacionada ao calor.
	Resposta Correta:
	 
O aumento da energia deve ser igual ao trabalho realizado sobre o sistema.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois segundo o princípio da conservação de energia e a primeira lei da termodinâmica, caso não haja trocas de calor, o aumento da energia deve ser igual ao trabalho realizado sobre o sistema. Matematicamente: ΔU = - W. Esse fenômeno acontecerá porque a energia total do sistema deve ser conservada.