TERMODINÂMICA I (FSA07) AVALIAÇÃO II

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A teoria dos processos termodinâmicos descreve como um fluido, submetido à determinada
configuração inicial (P_i,V_i,T_i), evolui para uma configuração final (P_f,V_f,T_f), através de
diferentes procedimentos aos quais é submetido. Em um processo cíclico, um gás previamente
ocupando uma posição inicial no diagrama PVT, incorre em um procedimento que o leva a um
determinado ponto final no mesmo diagrama, trazendo-o de volta à posição inicial. Sobre os
processos termodinâmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
 
( ) Em um processo cíclico, o sistema retorna a sua configuração (P_i,V_i,T_i) inicial, o que
implica que ele não passa por nenhuma alteração em sua temperatura ao fim do ciclo, não havendo
variação da energia interna do sistema.
 ( ) Em um processo cíclico, o sistema retorna a sua configuração (P_i,V_i,T_i) inicial. A partir da
equação que descreve a relação entre a variação da energia interna, o calor envolvido e o trabalho
realizado, conclui-se que, por haver variação em da energia interna do sistema, nenhum calor
absorvido ou emitido é realocado para a realização de trabalho por ou sobre o gás.
 ( ) Em um processo cíclico, o sistema retorna a sua configuração (P_i,V_i,T_i) inicial. A partir da
equação que descreve a relação entre a variação da energia interna, o calor envolvido e o trabalho
realizado, conclui-se que, por não haver variação da energia interna do sistema, todo calor absorvido
ou emitido é realocado para a realização de trabalho sobre o gás. 
 ( ) Em um processo cíclico, o sistema retorna a sua configuração (P_i,V_i,T_i) inicial, o que
implica que ele passa por uma alteração em sua temperatura ao fim do ciclo, não havendo variação da
energia interna do sistema.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B F - F - F - V.
C V - F - V - F.
D V - V - F - V.
O trabalho realizado em um sistema composto por um gás e um êmbolo é um ótimo exemplo
para o estudo dos fenômenos termodinâmicos, sendo um tipo de sistema que evolui no diagrama
Pressão versus Volume. Ele tira proveito da pressão definida como uma força que atua sobre a
superfície do êmbolo, seja para comprimir ou distender o sistema. Sobre a primeira lei da
termodinâmica, analise as sentenças a seguir:
I- O volume extra ocupado pelo gás, no evento de uma expansão, é dado pelo produto entre a área do
êmbolo e o deslocamento linear que este realiza.
II- O trabalho realizado em um sistema (gás + êmbolo fixo) depende apenas da soma integral do
produto da pressão P pela variação do volume dV, a que o sistema é submetido.
III- O trabalho realizado sobre um êmbolo de área A, que se desloca de uma distância ds, é igual
aquele realizado pelo êmbolo para voltar a sua posição inicial, antes do deslocamento.
IV- O trabalho realizado em um sistema (gás + êmbolo móvel) depende apenas da soma integral do
produto da pressão P pela variação do volume dV, a que o sistema é submetido.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e IV estão corretas.
B Somente a sentença I está correta.
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C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças I, III e IV estão corretas.
A teoria dos processos termodinâmicos descreve como um fluido, submetido à determinada
configuração inicial (P_i,V_i,T_i), evolui para uma configuração final (P_f,V_f,T_f), através de
diferentes procedimentos aos quais é submetido. Em um processo isovolumétrico, o volume do
sistema não é alterado durante o procedimento. Sobre os processos termodinâmicos, classifique V
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
 
( ) Em um processo térmico, em que um gás emite calor, o sistema migra de uma isoterma à
temperatura menor para uma à temperatura maior, além disso a pressão do gás contido também
aumenta, proporcionalmente à variação de temperatura. 
 ( ) Em um processo térmico, em que um gás absorve calor, o sistema migra de uma isoterma à
temperatura menor para uma à temperatura maior, além disso a pressão do gás contido também
aumenta, proporcionalmente à variação de temperatura.
( ) Em um processo térmico, em que um gás absorve calor, nenhuma variação da energia interna
ocorre, de modo que todo o calor absorvido é realocado à realização de trabalho pelo gás. 
 ( ) Em um processo térmico, em que um gás absorve calor, nenhum trabalho é realizado pelo gás,
de modo que todo o calor absorvido é realocado à variação da energia interna.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - F.
B F - F - V - F.
C F - V - F - V.
D V - V - F - V.
Transições de fase são consequências diretas da absorção ou emissão de calor por um corpo, seja
de um para outro ou o próprio ambiente que permeia o sistema. Este é um tema muito importante
porque trata de uma diferença crucial entre os corpos, em termos de absorção ou emissão. Sobre a
fenomenologia que suporta a teoria do calor e das transições de fase, assinale a alternativa
CORRETA:
A As transições de fase impostas a uma quantidade de matéria criam uma variação de temperatura.
B Transições de fase são comportamentos específicos de determinados materiais, não sendo aplicadosa todas as formas de matéria.
C Toda forma de absorção ou emissão de calor implica, simultaneamente, em aquecimento ouresfriamento de um corpo e também em uma transição de fase deste para outra mais estável.
D
No instante em que há uma transição de fase, a temperatura do corpo cessa em ser alterada pelo calor
absorvido ou emitido e incorre em uma reconfiguração molecular, alimentada pela energia térmica
que flui do corpo em questão para uma fonte fria ou de uma fonte quente para o corpo em questão.
A termodinâmica impulsionou o desenvolvimento da indústria nos primórdios do século XX e
sua pesquisa foi por ela impulsionada. Conceitos como temperatura, calor e suas formas de
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propagação ajudaram a moldar as condições do mundo moderno em que vivemos atualmente. Sobre
a definição do conceito de temperatura dos corpos, do calor e de suas formas de propagação, analise
as sentenças a seguir:
I- O calor representa o trânsito de uma certa quantidade de energia térmica, transferida de um corpo a
uma temperatura mais alta a outro com temperatura mais baixa. Essa transferência pode ocorrer de
diferentes formas, entretanto todas elas envolvem fontes quentes e fontes frias de calor.
II- A condução de calor ocorre através do contato direto entre dois corpos a diferentes temperaturas e
tende a cessar quando eles alcançam o equilíbrio térmico.
III- A radiação ocorre sempre que um corpo é aquecido por uma fonte de calor. Parte dessa energia é
conduzida pela superfície do material, mas parte é irradiada para a atmosfera que o permeia,
normalmente nas faixas do visível e do infravermelho. A radiação é a única forma de propagação do
calor que não depende de um meio mecânico para ocorrer.
IV- A convecção de calor ocorre através do contato direto entre dois corpos a diferentes temperaturas
e também tende a cessar quando eles alcançam o equilíbrio térmico. Entretanto, o contato criado pelo
atrito entre as superfícies gera uma alteração nas densidades associadas a diferentes regiões do
material, fazendo com que aquelas com densidades mais baixas se concentrem na parte inferior do
material.
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B Somente a sentença IV está correta.
C As sentenças II, III e IV estão corretas.
D As sentenças I, II e III estão corretas.
Suponha que você tenha encontrado um bloco de 1 kg de um material metálico. Observa-se que
para alterar a medida de sua temperatura em 90 K, é necessário conceder ao material cerca de 34830
J. Sobre a fenomenologia que suporta a teoria do calor e da temperatura, analise o quadro a seguir e
assinale a alternativa CORRETA:
A O metal é o mercúrio.
B O metal é o alumínio.
C O metal é o cobre.
D O metal é a prata.
Suponha que você esteja trabalhando no projeto de um revestimento cerâmico para cobrir uma
peça tubular de um motor que opera em alta temperatura,mas cujo calor cedido ao ambiente pode
danificar o mecanismo e torná-lo menos eficiente. Para evitar também o superaquecimento do
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material é aceitável para a peça uma perda limiar de calor de 290 J/s, que será revestida por uma
camada cerâmica de área 0.9 m^2. Sabendo que a diferença de temperatura entre o interior e o
exterior do tubo pode atingir no máximo 110 K e que a condutividade térmica do material cerâmico
que o reveste é de 0.038 W/mK, analise as sentenças a seguir:
I- A espessura da camada cerâmica deverá ter 0.6 cm.
II- Após um minuto de uso, a quantidade de calor cedida ao ambiente será de 17400 J.
III- Quanto maior o valor da condutividade térmica do revestimento, menor será o isolamento
térmico do material revestido.
IV- A potência térmica cedida pela peça ao ambiente será de 290 W.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II, III e IV estão corretas.
C As sentenças I e IV estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
A teoria dos processos termodinâmicos descreve como um fluido, submetido à determinada
configuração inicial (P_i,V_i,T_i), evolui para uma configuração final (P_f,V_f,T_f), através de
diferentes procedimentos aos quais é submetido. Em um processo de expansão livre, um gás,
previamente contido em uma porção do recipiente, é liberado para mover-se livremente durante o
procedimento, sem nenhum contato com o êmbolo móvel do sistema. Sobre os processos
termodinâmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Em um processo de expansão livre, o êmbolo livre é capaz de mover-se mais rápido que a
velocidade de expansão do gás antes contido por ele, dentro de um recipiente termicamente isolado.
Isso significa que durante esse processo nenhum trabalho foi realizado por ou sobre o gás, assim
como por estar isolado, nenhuma troca de calor ocorre com o sistema.
( ) Em um processo de expansão livre, o êmbolo livre é capaz de mover-se mais rápido que a
velocidade de expansão do gás antes contido por ele, dentro de um recipiente termicamente isolado.
Isso significa que durante esse processo a variação na energia interna observada no sistema é
compensada pelo soma líquida dos calores absorvidos/emitidos e dos trabalhos realizados sobre ou
pelo gás.
( ) Em um processo de expansão livre, o êmbolo livre é capaz de mover-se mais rápido que a
velocidade de expansão do gás antes contido por ele, dentro de um recipiente termicamente isolado.
Isso significa que durante esse processo todo o trabalho realizado por ou sobre o gás, compensará o
calor absorvido ou emitido que iniciou o processo, fazendo com que a energia interna do sistema se
mantenha constante.
( ) Em um processo de expansão livre, o êmbolo livre é capaz de mover-se mais rápido que a
velocidade de expansão do gás antes contido por ele, dentro de um recipiente termicamente isolado.
Isso significa que durante esse processo não há variação na energia interna observada no sistema.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - F - V.
B V - F - V - F.
C V - F - F - V.
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D V - V - V - F.
A teoria dos gases ideais é fundamental para o seu entendimento, ela faz determinadas
considerações que nos possibilitam predizer o comportamento de tais gases sob determinadas
circunstâncias. Suponha que você esteja estudando as propriedades termodinâmicas de um
determinado gás ideal e que submeta tal gás a uma série de processos termodinâmicos que alterarão
suas configurações, porém mantendo-o zeloso à equação PV=nRT. Sobre a teoria termodinâmica e os
conceitos que sustentam a descrição dos seus processos, classifique V para as sentenças verdadeiras e
F para as falsas: 
 
( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Charles.
 ( ) Duplicar o volume do gás, tornará a razão entre as pressões, antes e depois de cada processo,
diretamente proporcional à terça parte da razão entre as temperaturas.
 ( ) Caso seja isotérmico, o processo refletirá as conclusões de Boyle.
 ( ) Caso seja isobárico, o processo refletirá as conclusões de Boyle.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - F.
B F - F - F - F.
C V - F - V - F.
D V - F - V - V.
A teoria dos processos termodinâmicos descreve como um fluido, submetido à determinada
configuração inicial (P_i,V_i,T_i), evolui para uma configuração final (P_f,V_f,T_f), através de
diferentes procedimentos aos quais é submetido. Em um processo adiabático, nenhuma troca de calor
é observada durante o procedimento. Sobre os processos termodinâmicos, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Em um processo isobárico, em que um gás não absorve nem emite calor, o sistema migra de
uma isoterma para outra, além disso a pressão do gás contido também varia, assim como o volume do
gás.
( ) Em um processo isobárico, em que um gás não absorve nem emite calor, todo o trabalho
realizado pelo ou sobre o gás é realocado à variação da energia interna do sistema em um novo
arranjo no diagrama PTV. 
( ) Em um processo isobárico, em que um gás não absorve nem emite calor, o sistema migra de
uma isoterma para outra, entretanto a pressão do gás contido, assim como o volume do gás não
sofrem qualquer alteração.
( ) Em um processo isobárico, em que um gás não absorve nem emite calor, todo o calor absorvido
ou emitido pelo gás é realocado à variação da energia interna do sistema, em um novo arranjo no
diagrama PTV.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F - V.
B V - F - V - F.
C F - F - V - V.
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D V - V - F - F.