Solved questions
De acordo com a teoria cinética dos gases, definimos a forma diferencial da energia interna para um gás ideal monoatômico como sendo: Admitindo que o sistema seja fechado, temos que n é constante, consequentemente o produto é todo formado por constantes, que definimos como:
Capacidade calorífica a volume constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional.
a. Capacidade calorífica a pressão constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade translacional.
b. Capacidade calorífica a volume constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional.
c. Capacidade calorífica a volume constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade translacional.
d. Produto universal dos gases monoatômicos.
e. Capacidade calorífica a pressão constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional.
O laureado com o Prêmio Nobel de física em 1910, Johannes Diderik van der Waals propôs ajustes ao modelo dos gases ideais com inserções de parâmetros empíricos, oriundos de observações experimentais, onde:
Fundamentado na proposta de van der Waals, indique qual a diferença entre parâmetro (a e b) e variáveis de um sistema gasoso (p, V, T e n).
a. A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que as variáveis podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas os parâmetros assumem valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema.
b. A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que os parâmetros podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas as variáveis assumem valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema.
c. A diferença entre parâmetro e variáveis consiste no fato que parâmetros são medidas de origem química e as variáveis são de origem física.
d. Não existem diferenças físicas ou químicas entre parâmetros e variáveis.
e. Os parâmetros a e b são respectivamente, correção volumétrica para as moléculas dos gases e correções de interações de atração e repulsão entre as partículas.
De acordo com a definição de trabalho infinitesimal, temos que: Onde a notação denota que a diferencial do trabalho é inexata. Lembre-se que diferenciais exatas são escritas com a letra d à esquerda da variável, como no caso da diferencial relativa ao volume (dV).
Nas alternativas a seguir, indique qual representa a melhor justificativa para denotarmos a diferencial do trabalho como inexata.
a. De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou expressões existe apenas uma única imagem. Como o trabalho depende do caminho para ser integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar mais de uma imagem por domínio.
b. Independente do caminho percorrido pelo sistema, o trabalho sempre resultará no mesmo valor, por isso, dizemos que o trabalho é não integrável.
c. O trabalho é uma função de estado e, portanto, é não integrável.
d. A integração da diferencial do trabalho resulta em , ou seja, resulta num valor que é resultado de um intervalo discreto.
e. De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou expressões existe inúmeras imagens. Como o trabalho depende do caminho para ser integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar apenas uma imagem por domínio.
Sabe-se que um mol de um determinado gás ideal é aquecido isotermicamente, de modo que o volume final atinja 3 vezes o valor correspondente ao volume inicial, a uma temperatura de 400 K. Admitindo que a constante universal dos gases R seja 8,314 J/(mol.K), determine o calor necessário para que haja essa expansão.
Qual é o calor necessário para que haja essa expansão?
a. 3653,54 J
b. 2740,15 J
c. 2305,13 J
d. 3653,54 J
e. 1826,77 J
f. 7307,09 J
Num trocador de calor ideal espera-se que o mesmo não realize trabalho. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, aponte qual a condição ou processo térmico que o trocador de calor deverá operar.
Qual a condição ou processo térmico que o trocador de calor deverá operar?
a. Deverá operar num regime isocórico
b. Não há como um trocador de calor ideal perder energia interna.
c. Deverá operar num regime isobárico
d. Deverá operar num regime isotérmico
e. Deverá operar num regime adiabático
Do ponto de vista puramente mecanístico, um gás é definido quando?
Qual é a definição de um gás?
a. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente neutro.
b. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente carregado.
c. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, possuir volume próprio, mas não possuir forma própria.
d. Resistir à tensão de cisalhamento.
e. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente neutro.
Calcule o trabalho realizado sobre um mol de um gás ideal numa compressão isotérmica (T = 400 K) cujo volume final seja corresponda a 1/3 do volume inicial.
Qual é o trabalho realizado sobre o gás?
a. +3653,54 J
b. +7307,09 J
c. - 2305,13 J
d. -7307,09 J
e. -3653,54 J
O principal objetivo de uma máquina térmica é fazer um gás realizar trabalho, de modo que movimente engrenagens, como turbinas e por consequência gerar torque mecânico para um infindável conjunto de aplicações distintas. Como sabemos, de acordo com a primeira lei da termodinâmica temos que:
Fundamentado nesta equação, aponte quando devemos ter a forma mais eficaz de realizar trabalho.
Dica: o trabalho realizado pelo gás será máximo quando o calor trocado pelo gás for mínimo.
a. Quando o processo ocorrer de forma adiabática.
b. Quando o processo ocorrer de forma adiabática.
c. Quando o processo ou transformação ocorrer de forma isocórica.
d. Quando o processo térmico ocorrer de forma isobárica.
e. Quando a variação de energia interna for nula.
f. Quando o processo térmico ocorrer de forma isotérmica.
De acordo com a visão clássica para gases, Clapeyron propôs que: pV=nRTZ Que corresponde à equação dos gases, onde especificamente, Z é definido como o fator de compressibilidade.
Fundamentado na equação e na definição de Z, indique qual a condição de idealidade de um gás.
a. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é unitário.
b. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário.
c. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V, T e n já que R é constante e Z é unitário.
d. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V, T e n já que R é constante e Z é arbitrário.
e. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário.
f. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é unitário.
Assim como o trabalho, o calor também é não integrável e, portanto, não é uma função de estado. Mas o mais notável, com relação ao comportamento destas duas variáveis, é que num sistema fechado ambas são dependentes uma da outra e que a soma dessas duas variáveis (calor e trabalho) é integrável.
Indique abaixo, a alternativa que não corresponde a este comportamento simbiótico notável.
a. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de energia interna.
b. Apesar de calor e trabalho não serem integráveis separadamente, somadas resultam na definição da forma diferencial da energia interna. Isto implica em: na natureza é impossível criar ou destruir energia, mas apenas transformá-la.
c. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de energia interna.
d. , onde o lado direito da igualdade corresponde a diferencial exata da energia interna. Esta é a definição da primeira lei da termodinâmica.
e. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de entalpia.
f. O resultado da integração de soma corresponde à , onde q e W são valores absolutos e é um valor intervalar discreto. Esta é a definição da primeira lei da termodinâmica.
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8413 . Unidade 1 Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário H Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Usuário Leandro Rogerio Nunes Mendes Curso 8413 . 7 - Tópicos Integradores II (Engenharia Elétrica) - 20182.B Teste Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Iniciado 27/10/18 17:30 Enviado 13/11/18 06:04 Status Completada Resultado da tentativa 9 em 10 pontos Tempo decorrido 396 horas, 33 minutos Instruções Resultados exibidos Todas as respostas, Respostas enviadas, Respostas corretas, Perguntas respondidas incorretamente Atenção! Você terá 1 opção de envio. Você pode salvar e retornar quantas vezes desejar, pois a tentativa só será contabilizada quando você decidir acionar o botão ENVIAR. Após o envio da atividade, você poderá conferir sua nota e o feedback, acessando o menu lateral esquerdo (Notas). IMPORTANTE: verifique suas respostas antes do envio desta atividade. Pergunta 1 Resposta Selecionada: b. Respostas: De acordo com a teoria cinética dos gases, definimos a forma diferencial da energia interna para um gás ideal monoatômico como sendo: Admitindo que o sistema seja fechado, temos que n é constante, consequentemente o produto é todo formado por constantes, que definimos como: Capacidade calorífica a volume constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional. Disciplinas 1 em 1 pontos Leandro Rogerio Nunes Mendes 1 Página 1 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... a. b. c. d. e. Capacidade calorífica a pressão constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade translacional. Capacidade calorífica a volume constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional. Capacidade calorífica a volume constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade translacional. Produto universal dos gases monoatômicos. Capacidade calorífica a pressão constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade translacional. Pergunta 2 Resposta Selecionada: d. Respostas: a. b. c. O laureado com o Prêmio Nobel de física em 1910, Johannes Diderik van der Waals propôs ajustes ao modelo dos gases ideais com inserções de parâmetros empíricos, oriundos de observações experimentais, onde: Fundamentado na proposta de van der Waals, indique qual a diferença entre parâmetro (a e b) e variáveis de um sistema gasoso (p, V, T e n). A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que as variáveis podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas os parâmetros assumem valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema. A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que os parâmetros podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas as variáveis assumem valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema. A diferença entre parâmetro e variáveis consiste no fato que parâmetros são medidas de origem química e as variáveis são de origem física. Não existem diferenças físicas ou químicas entre parâmetros e variáveis. 1 em 1 pontos Página 2 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... d. e. A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que as variáveis podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas os parâmetros assumem valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema. Os parâmetros a e b são respectivamente, correção volumétrica para as moléculas dos gases e correções de interações de atração e repulsão entre as partículas. Pergunta 3 Resposta Selecionada: b. Respostas: a. b. c. d. De acordo com a definição de trabalho infinitesimal, temos que: Onde a notação denota que a diferencial do trabalho é inexata. Lembre-se que diferenciais exatas são escritas com a letra d à esquerda da variável, como no caso da diferencial relativa ao volume (dV). Nas alternativas a seguir, indique qual representa a melhor justificativa para denotarmos a diferencial do trabalho como inexata. De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou expressões exista apenas uma única imagem. Como o trabalho depende do caminho para ser integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar mais de uma imagem por domínio. Independente do caminho percorrido pelo sistema, o trabalho sempre resultará no mesmo valor, por isso, dizemos que o trabalho é não integrável. De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou expressões exista apenas uma única imagem. Como o trabalho depende do caminho para ser integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar mais de uma imagem por domínio. O trabalho é uma função de estado e, portanto, é não integrável. A integração da diferencial do trabalho resulta em , ou seja, resulta num valor que é resultado de um intervalo discreto. 1 em 1 pontos Página 3 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... e. De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou expressões exista inúmeras imagens. Como o trabalho depende do caminho para ser integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar apenas uma imagem por domínio. Pergunta 4 Resposta Selecionada: c. Respostas: a. b. c. d. e. Sabe-se que um mol de um determinado gás ideal é aquecido isotermicamente, de modo que o volume final atinja 3 vezes o valor correspondente ao volume inicial, a uma temperatura de 400 K. Admitindo que a constante universal dos gases R seja 8,314 J/(mol.K), determine o calor necessário para que haja essa expansão. 3653,54 J 2740,15 J 2305,13 J 3653,54 J 1826,77 J 7307,09 J Pergunta 5 Resposta Selecionada: e. Respostas: a. b. c. d. e. Num trocador de calor ideal espera-se que o mesmo não realize trabalho. De acordo com a primeira lei da termodinâmica, aponte qual a condição ou processo térmico que o trocador de calor deverá operar. Deverá operar num regime isocórico Não há como um trocador de calor ideal perder energia interna. Deverá operar num regime isobárico Deverá operar num regime isotérmico Deverá operar num regime adiabático Deverá operar num regime isocórico Pergunta 6 Resposta Selecionada: Do ponto de vista puramente mecanístico, um gás é definido quando? 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Página 4 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... d. Respostas: a. b. c. d. e. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente neutro. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente carregado. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, possuir volume próprio, mas nãopossuir forma própria. Resistir à tensão de cisalhamento. Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem forma própria, e for eletricamente neutro. Se for um estado híbrido, onde se comporta como gás em duas dimensões e se comporta como gás na terceira componente dimensional. Pergunta 7 Resposta Selecionada: e. Respostas: a. b. c. d. e. Calcule o trabalho realizado sobre um mol de um gás ideal numa compressão isotérmica (T = 400 K) cujo volume final seja corresponda a 1/3 do volume inicial. +3653,54 J +7307,09 J - 2305,13 J -7307,09 J -3653,54 J +3653,54 J Pergunta 8 O principal objetivo de uma máquina térmica é fazer um gás realizar trabalho, de modo que movimente engrenagens, como turbinas e por consequência gerar torque mecânico para um infindável conjunto de aplicações distintas. Como sabemos, de acordo com a primeira lei da termodinâmica temos que: Fundamentado nesta equação, aponte quando devemos ter a forma mais eficaz de realizar trabalho. Dica: o trabalho realizado pelo gás será máximo quando o calor trocado pelo gás for mínimo. 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Página 5 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... Resposta Selecionada: a. Respostas: a. b. c. d. e. Quando o processo ocorrer de forma adiabática. Quando o processo ocorrer de forma adiabática. Quando o processo ou transformação ocorrer de forma isocórica. Quando o processo térmico ocorrer de forma isobárica. Quando a variação de energia interna for nula. Quando o processo térmico ocorrer de forma isotérmica. Pergunta 9 Resposta Selecionada: e. Respostas: a. b. c. d. e. De acordo com a visão clássica para gases, Clapeyron propôs que: pV=nRTZ Que corresponde à equação dos gases, onde especificamente, Z é definido como o fator de compressibilidade. Fundamentado na equação e na definição de Z, indique qual a condição de idealidade de um gás. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é unitário. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V, T e n já que R é constante e Z é unitário. Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V, T e n já que R é constante e Z é arbitrário. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário. Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é unitário. Pergunta 10 1 em 1 pontos 0 em 1 pontos Página 6 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_... Segunda-feira, 26 de Novembro de 2018 06h08min14s BRT Resposta Selecionada: b. Respostas: a. b. c. d. e. Assim como o trabalho, o calor também é não integrável e, portanto, não é uma função de estado. Mas o mais notável, com relação ao comportamento destas duas variáveis, é que num sistema fechado ambas são dependentes uma da outra e que a soma dessas duas variáveis (calor e trabalho) é integrável. Indique abaixo, a alternativa que não corresponde a este comportamento simbiótico notável. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de energia interna. Apesar de calor e trabalho não serem integráveis separadamente, somadas resultam na definição da forma diferencial da energia interna. Isto implica em: na natureza é impossível criar ou destruir energia, mas apenas transformá-la. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de energia interna. , onde o lado direito da igualdade corresponde a diferencial exata da energia interna. Esta é a definição da primeira lei da termodinâmica. é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de entalpia. O resultado da integração de soma corresponde à , onde q e W são valores absolutos e é um valor intervalar discreto. Esta é a definição da primeira lei da termodinâmica. ←← OK OK Página 7 de 7Revisar envio do teste: Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - ... 26/11/2018https://sereduc.blackboard.com/webapps/assessment/review/review.jsp?attempt_id=_...
