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.
D V - V - V - F.
A F - F - F - V.
B V - F - V - F.
C V - F - F - V.
D V - V - V - F.
Respostas
Ed 
há 2 anos
Vamos analisar cada uma das afirmações sobre o processo de expansão livre: ( ) 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. É verdadeira (V). Em uma expansão livre, não há trabalho realizado, pois o gás se expande sem resistência, e como o sistema é isolado, não há troca de calor. ( ) 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 pela soma líquida dos calores absorvidos/emitidos e dos trabalhos realizados sobre ou pelo gás. É falsa (F). Na expansão livre, não há troca de calor e nem trabalho realizado, portanto, não há compensação de energia. ( ) 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. É falsa (F). Novamente, não há trabalho realizado nem troca de calor, portanto, a energia interna não se mantém constante dessa forma. ( ) 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. É verdadeira (V). Na expansão livre, a energia interna do gás permanece constante, pois não há troca de calor nem trabalho realizado. Portanto, a sequência correta é: V - F - F - V, que corresponde à alternativa C.
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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:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) 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.
a) V - V - F - V.
b) F - F - F - V.
c) F - V - V - F.
d) V - F - V - F.
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 material é aceitável para a peça uma perda limiar de calor de 450 J/s, que será revestida por uma camada cerâmica de área 0.8 m^2. Sabendo que a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do tubo pode atingir no máximo 130 K e que a condutividade térmica do material cerâmico que o reveste é de 0.032 W/mK, analise as sentenças a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- A espessura da camada cerâmica deverá ter 0.74 cm.
II- Quanto maior o valor da condutividade térmica do revestimento, maior será o isolamento térmico do material revestido.
III- Após um minuto de uso, a quantidade de calor cedida ao ambiente será de 27000 J.
IV- A potência térmica cedida pela peça ao ambiente será de 400 W.
a) As sentenças I e III estão corretas.
b) As sentenças III e IV estão corretas.
c) As sentenças I e II estão corretas.
d) As sentenças II 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 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:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) 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.
a) F - V - F - V.
b) V - F - V - F.
c) F - F - V - V.
d) V - V - F - F.
Os diferentes processos termodinâmicos no diagrama PVT seguem dinâmicas peculiares, que tornam suas descrições independentes entre si. Entretanto em todos eles o que vemos são deslocamentos da equação de estado que descreve cada sistema de posições iniciais (P_i,V_i,T_i) para posições finais (P_f,V_f,T_f), seja pela absorção ou emissão de calor, seja pela realização de trabalho sobre ou pelo gás. Sobre a teoria que sustenta a primeira lei e os processos termodinâmicos, analise as sentenças a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- Em um gás que incorre em um processo termodinâmico isotérmico, não há alterações na energia interna do sistema, de modo que toda a energia térmica advinda da fonte de calor é realocada no sistema como trabalho realizado pelo ou sobre o gás, durante o processo de expansão ou contração do gás.
II- Em um gás que incorre em um processo termodinâmico isotérmico, não há alterações na energia interna do sistema, de modo que todo o processo de expansão ou contração do gás, causado pela realização de trabalho por ou sobre ele, ocorre sobre a curva isotérmica, que conecta esses dois pontos no diagrama PVT.
III- Durante um processo isotérmico, o trabalho total realizado para forçar o sistema a concluir o circuito (P_i,V_i,T) >> (P_f,V_f,T) >> (P_i,V_i,T), é não nulo.
IV- Durante um processo isotérmico, o trabalho total realizado para forçar o sistema a concluir o circuito (P_i,V_i,T) >> (P_f,V_f,T) >> (P_i,V_i,T), é nulo.
a) As sentenças I, II e IV estão corretas.
b) As sentenças II e III estão corretas.
c) As sentenças III e IV estão corretas.
d) Somente a sentença I está correta.
Suponha que você tenha encontrado um bloco de 2 kg de um material metálico. Observa-se que para alterar a medida de sua temperatura em 10 K, é necessário conceder ao material cerca de 4680 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 a prata.
c) O metal é o alumínio.
d) O metal é o cobre.
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) Toda forma de absorção ou emissão de calor implica, simultaneamente, em aquecimento ou resfriamento de um corpo e também em uma transição de fase deste para outra mais estável.
c) Transições de fase são comportamentos específicos de determinados materiais, não sendo aplicados a todas as formas de matéria.
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 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:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) Manter a pressão do gás constante durante todo o processo reduz o sistema ao modelo de Charles.
( ) A razão entre as pressões, antes e depois de cada processo, será diretamente proporcional à razão entre as temperaturas.
( ) Manter a pressão do gás constante durante todo o processo reduz o sistema ao modelo de Boyle.
( ) A razão entre as pressões, antes e depois de cada processo, será inversamente proporcional à razão entre as temperaturas.
a) V - V - F - F.
b) V - V - V - F.
c) V - F - F - F.
d) F - V - F - 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 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:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) 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.
a) V - F - V - F.
b) F - F - V - F.
c) V - V - F - V.
d) F - V - F - V.
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