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9) Num dado recipiente contendo um líquido, é imerso um cilindro contendo gás ideal, confinado por um êmbolo móvel, conforme as figuras adiante. O recipiente está sobre uma fonte térmica e a base do recipiente é diatérmica, permitindo trocas de calor entre a fonte e o recipiente. As demais paredes do recipiente são adiabáticas e as paredes do cilindro que contém o gás são diatérmicas. A fonte térmica fornece 2000 J para o sistema formado pelo líquido e o gás, conforme figura (I). Devido ao calor fornecido pela fonte térmica, a temperatura do líquido aumenta de 3K, consumindo 1500 J. Por outro lado, o gás realiza uma expansão com um aumento de volume de 8 m3, a uma pressão constante de 50 N/m2, como representado na figura (II). Calcule o trabalho realizado pelo gás. Calcule a variação de energia interna do gás. Nesse processo, o que acontece com a energia cinética das partículas que compõem o gás: aumenta, diminui ou não muda? Justifique sua resposta.

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Descrito o problema, vamos às respostas: Para calcular o trabalho realizado pelo gás, podemos utilizar a fórmula: W = PΔV Onde P é a pressão constante do gás e ΔV é a variação de volume do gás. Substituindo os valores dados, temos: W = 50 N/m² x 8 m³ = 400 J Portanto, o trabalho realizado pelo gás é de 400 J. Para calcular a variação de energia interna do gás, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica: ΔU = Q - W Onde ΔU é a variação de energia interna do gás, Q é o calor fornecido pela fonte térmica e W é o trabalho realizado pelo gás. Substituindo os valores dados, temos: ΔU = 2000 J - 400 J = 1600 J Portanto, a variação de energia interna do gás é de 1600 J. Quanto à energia cinética das partículas que compõem o gás, ela não muda. Isso porque a expansão do gás é realizada a uma pressão constante, o que significa que não há variação na velocidade das partículas. Além disso, o problema não fornece informações sobre variações na temperatura do gás, que é o que afetaria diretamente a energia cinética das partículas. Assim, a alternativa que contém todas as respostas corretas é: d) O trabalho realizado pelo gás é de 400 J. A variação de energia interna do gás é de 1600 J. A energia cinética das partículas que compõem o gás não muda.

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8) Leia as afirmacoes a seguir e assinale com verdadeiro (V) ou falso (f):
( ) A capacidade calorífica de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, a quantidade de calor adicionada ao sistema é a mesma para todos os processos.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, o trabalho realizado sobre o sistema é o mesmo para todos os processos.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, a variação de energia interna do sistema é a mesma para todos os processos.
( ) A energia interna de uma dada quantidade de gás ideal depende somente de sua temperatura absoluta.
( ) Um processo quase-estático é aquele no qual fica sempre próximo do equilíbrio.
( ) Para qualquer material que se expande quando aquecido, Cp é maior do que Cv.

F; F; V; V; V; V; V.

Assinale com verdadeiro (V) ou falso (F):
( ) A capacidade calorífica de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, a quantidade de calor adicionada ao sistema é a mesma para todos os processos.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, o trabalho realizado sobre o sistema é o mesmo para todos os processos.
( ) Quando um sistema passa de um estado 1 para um outro estado 2, a variação de energia interna do sistema é a mesma para todos os processos.
( ) A energia interna de uma dada quantidade de gás ideal depende somente de sua temperatura absoluta.
( ) Um processo quase-estático é aquele no qual fica sempre próximo do equilíbrio.
( ) Para qualquer material que se expande quando aquecido, Cp é maior do que Cv.
a) V; F; V; V; V; V; V.
b) F; F; V; V; V; V; V.
c) V; V; F; F; F; F; F.

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