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Termodinâmica

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Questão 8 - Atente para a citação:

“Compreendemos com mais facilidade as mudanças que um gás pode sofrer se imaginarmos mudanças de estado em que uma das variáveis permanece fixa e observamos a alteração das outras duas”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 105.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre as transformações ou processos termodinâmicos, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Processo isobárico
2. Processo isotérmico
3. Processo isocórico
( ) Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA

( )
( ) Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA

Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:

C 1 – 3 – 2


( ) Processo isobárico
( ) Processo isotérmico
( ) Processo isocórico
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A sequência correta é: C 1 - 3 - 2 Processo isobárico Processo isocórico Processo isotérmico

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Questão 6 - Leia a passagem de texto:

“Os sistemas que convertem calor ou energia térmica em energia mecânica, usada para realizar trabalho, são chamados de maquinas térmicas”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 137. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o funcionamento das máquinas térmicas e seus aspectos, assinale a alternativa que relaciona corretamente as colunas a seguir:

1. Reservatório quente
2. Reservatório frio
3. Conversão do calor em trabalho

( ) Relacionado a eficiência térmica


a) 1 - 2 - 3
b) 2 - 1 - 3
c) 3 - 1 - 2

E 3 – 2 – 1
Comentário: A sequência correta é 3 – 2 – 1. “Podemos, então, analisar uma máquina térmica considerando os seguintes aspectos:
 presença de uma fonte de energia, a qual chamaremos de reservatório quente, que fornece calor QH a uma temperatura constante TH;
 presença de um absorvedor de calor, o qual chamaremos de reservatório frio, que absorve QC a uma temperatura constante TC;
 conversão do calor fornecido pelo reservatório quente (QH) em trabalho, designado por W, com uma eficiência térmica definida como a razão entre o calor fornecido e o trabalho realizado pela máquina”. (livro-base, p. 137


( ) Absorvedor de calor que opera à temperatura constante.
( ) Fornecedor de calor que opera à uma temperatura constante.

Questão 7 -124. Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que compreende o rendimento de um processo em que um motor realiza 15 kJ de trabalho sendo fornecida uma quantidade de calor de 40 kJ. Dados: Rendimento do processo: ηη = W / Q


C 0,375

Questão 9 Leia a seguinte citação:

“A limitação imposta à equivalência entre calor e trabalho que se observa na prática constitui o eixo da segunda lei da termodinâmica. Nesse contexto, podemos identificar alguns processos como espontâneos. Sabemos que entre dois corpos com temperaturas diferentes, em contato um com o outro, haverá troca de calor do corpo mais quente para o mais frio de modo espontâneo, até que as temperaturas de ambos atinjam a igualdade”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 120.
Atente para a afirmação:
“Numa máquina térmica, um sistema recebe calor de uma fonte quente e converte parte desse calor em trabalho, enquanto a energia que sobra é o calor transferido para uma fonte fria. O processo contrário, não espontâneo, em que uma máquina recebe calor de uma fonte fria e o transfere para uma fonte quente, só ocorre se houver uma fonte de trabalho externa disponível para uso”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 120.


lgue as seguintes proposições:

I. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia também se eleva.
II. Ao receber calor, a agitação das partículas que compõem um sistema termodinâmico aumenta, portanto, sua entropia diminui.
III. O modelo de referência para processos termodinâmicos, cujo fluido de trabalho é um gás perfeito, é conhecido como ciclo de Carnot.
IV. O trabalho realizado por uma maquina térmica é deduzido como a diferença entre os calores do reservatório quente e a entropia.
V. A entropia de um sistema mede o grau de desorganização e desordem das partículas que o constituem.

Assinale a alternativa correta:


C As asserções I, III e V são verdadeiras.

Leia a passagem de texto:

“Ao elevarmos a pressão de um sistema, as temperaturas em que ocorrerão mudanças de fase serão também elevadas e os intervalos de entropia serão menores entre si. Com isso, é possível atingir o ponto crítico de uma substância”.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o assunto assinale a alternativa correta


B No ponto crítico de uma substância observamos a evaporação instantânea da amostra.

Atente para a afirmação:

“A densidade de um corpo é calculada por p = m ”.
V

Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da massa de um corpo que ocupa um volume de 15,5 cm³ e possui uma densidade de 10,50 g.cm-3:


E 162,75 g

Leia o excerto de texto:

“A geladeira nada mais é do que uma máquina térmica que tira o calor da fonte fria (dentro da geladeira) e transfere para a fonte quente (ambiente)”.

Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 124. mecânica.

Assinale a alternativa correta:


C As asserções II e III são verdadeiras.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre eficiência térmica, assinale a alternativa correta:


D Seu valor é compreendido entre 0 e 1 e não apresenta unidades.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente as colunas a seguir:


( ) Um cilindro de gás de um mergulhador.
( ) Uma garrafa térmica fechada com café.
( ) Uma panela de água fervente, sem tampa, para cozinhar macarrão

Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente os tipos de energia com as imagens que apresentam suas formas de manifestação:


1. Energia eólica
2. Energia solar
3. Energia das marés
4. Energia nuclear

Questão 19 Atente para a afirmação:

“A quantidade de calor (Q) transferido depende da massa (m) e do calor específico (c) do material envolvido, bem como da variação da temperatura (aqui representada por ΔΔθθ = θθ2- θθ1). O valor de Q pode ser negativo se o corpo ou o sistema em questão está perdendo ou cedendo calor ao ambiente ( ΔΔθθ<0), e positivo se o corpo ou sistema está recebendo energia térmica do ambiente ( ΔΔθθ>0)”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule a quantidade de calor transferida, aproximadamente, por uma amostra de meia tonelada de ferro, inicialmente a 1800 K, que atingiu a temperatura ambiente (25ºC) e indique se o processo absorveu ou liberou calor.
Dados: Q = m . c . ΔθΔθ; c (Fe) = 470 J.kg-1.K-1; Tk = Tc 727+273 C 3,53 x 105 kJ; liberou calor.
Comentário: Inicialmente, convertemos a temperatura de Celsius para Kelvin: Tk = 25+273= 298K
Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: Q= 500. 470. (298 - 1800)
Portanto, Q = - 353 x 106 J, ou seja, Q= - 353 x 103 KJ
Em notação científica, Q = -3,53 x 105 KJ
Como a ??<0, comprovamos que o sistema liberou calor.


Questão 20 Leia o extrato de texto:

“O coeficiente de proporcionalidade, (a) é nomeado coeficiente de dilatação linear e é característico do material analisado”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 16.

Considerando estas informações, os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica e sabendo que o coeficiente de dilatação linear do cobre é 1,7 x 10-5 ºC-1, calcule a dilatação linear (?L) sofrida por um fio de cobre de 15 cm, a 25ºC, que foi aquecido até 85ºC.
Dados: ΔΔL = L1. αα. ΔΔT

A 0,0153 cm
Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: ΔΔL = 15.1,7 x 10?-5? . (85 - 25). Portanto, 15. 1,7 x 10?-5? . (60).
Logo, ΔΔL = 0,0153 cm


Questão 21 - Leia o fragmento de texto:

“O calor necessário, por unidade de massa, para que determinada substância mude de fase chama-se calor latente”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 48.

Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor necessário para que 134 kg de cobre passem do estado sólido para o líquido:
Dados: Q = m.L; L (fusão) = 134 x 10³ J.kg-1; L (vaporização) = 5069 x 10³ J.kg-1

B 17,9 x 103 kJ
Comentário: A passagem do estado sólido para o líquido é chamada de fusão, logo usaremos o calor latente de fusão para os cálculos.
Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: Q = 134.134x103
Portanto, Q = 17,9 x 106 = 17,9x103 kJ


Questão 26 - Atente para a afirmação:

“A mudança de estado de V1 e P1 para V2 e P2 pode ser representada graficamente e o trabalho calculado será dado pela área abaixo da curva no intervalo de interesse”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. P. 55.

Observe o gráfico a seguir:

Fonte: Gráfico produzido pelo autor da questão.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor do trabalho por meio do gráfico e o tipo de transformação ocorrida no processo:

D - 8 x106 J; isobárica.


Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor da variação da energia interna em um processo cíclico em que Q=W=450 kJ.


A ΔΔU = O

Considerando estas informações, os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica e sabendo que a temperatura de ebulição do etanol, a nível do mar, é 78,3ºC, assinale a alternativa que expressa corretamente esse valor em graus Fahrenheit:


C 172,94 ºF.

Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor necessário para que 100 kg de álcool etílico passem do estado líquido para o gasoso.


Dados: L (fusão) = 104,2 x 10³ J.kg-1; L (vaporização) = 854 x 10³ J.kg-1 C 85,4 x 10³ kJ

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, em relação aos processos endotérmicos e exotérmicos, relacione corretamente as colunas a seguir:


1. Processo endotérmico
2. Processo exotérmico
( ) Derretimento de um cubo de gelo
( ) Combustão de um pedaço de madeira

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