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Termodinâmica

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Leia o trecho a seguir: “Embora estejamos familiarizados com a temperatura como medida de ‘calor’ ou ‘frio’, não é fácil apresentar uma definição exata para ela. Com base em nossas sensações fisiológicas, expressamos o nível de temperatura qualitativamente com palavras como frio, morno e quente. Entretanto, não podemos atribuir valores a temperaturas com base apenas em nossas sensações. Felizmente, várias propriedades dos materiais mudam com a temperatura de maneira repetida e previsível, criando a base para a medição da temperatura com exatidão”. Fonte: ÇENGEL, Y., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 17.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o fenômeno de equilíbrio térmico, pode-se afirmar que:
se dois corpos estão equilibrados termicamente com um terceiro corpo, então eles deixam de estar equilibrados entre si.
a transferência de calor para corpos que se mantenham em contato ocorre no sentido do corpo mais frio para o corpo mais quente.
o equilíbrio térmico pode ser atingido à temperatura ambiente desde que os corpos que permaneçam isolados.
o conceito de calor está relacionado diretamente com a medida da temperatura que um corpo apresenta em qualquer instante.
a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma leitura de temperatura.
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há 6 meses

Vamos analisar cada uma das alternativas em relação ao fenômeno de equilíbrio térmico e à Lei Zero da Termodinâmica: a) "se dois corpos estão equilibrados termicamente com um terceiro corpo, então eles deixam de estar equilibrados entre si." - Esta afirmação é falsa. Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, eles também estão em equilíbrio térmico entre si. b) "a transferência de calor para corpos que se mantenham em contato ocorre no sentido do corpo mais frio para o corpo mais quente." - Esta afirmação é incorreta. O calor sempre flui do corpo mais quente para o corpo mais frio. c) "o equilíbrio térmico pode ser atingido à temperatura ambiente desde que os corpos que permaneçam isolados." - Esta afirmação não é precisa. O equilíbrio térmico não depende do isolamento, mas sim do contato térmico entre os corpos. d) "o conceito de calor está relacionado diretamente com a medida da temperatura que um corpo apresenta em qualquer instante." - Esta afirmação é enganosa. Calor e temperatura são conceitos diferentes; a temperatura é uma medida do estado térmico, enquanto o calor é a energia transferida entre corpos devido a uma diferença de temperatura. e) "a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma leitura de temperatura." - Esta afirmação é verdadeira. A Lei Zero da Termodinâmica estabelece que se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, eles também estão em equilíbrio térmico entre si, o que implica que têm a mesma temperatura. Portanto, a alternativa correta é: e) a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma leitura de temperatura.

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Leia o trecho a seguir: “Na Décima Conferência de Pesos e Medidas, em 1954, a escala Celsius foi redefinida em função de um único ponto fixo e da escala de temperatura do gás ideal. O ponto fixo é o ponto triplo da água (o estado em que as fases sólida, líquida e vapor coexistem em equilíbrio). A magnitude do grau é definida em função da escala de temperatura do gás ideal.” Fonte: BORGNAKKE, C., SONNTAG, R. Fundamentos da termodinâmica. 8 ed. São Paulo: Blucher, 2013, p. 10.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos das variações de temperatura nos termômetros a gás, analise as afirmativas a seguir.
I. A temperatura de um volume de gás varia linearmente com a massa e o volume do gás.
II. A pressão de um volume fixo de gás varia exponencialmente com a temperatura do gás.
III. A variação linear da temperatura de um volume fixo de gás depende diretamente da pressão.
IV. Para qualquer valor de pressão, o zero absoluto é obtido pela extrapolação do gráfico linear P(T).
Está correto apenas o que se afirma em: III e IV.
I e II.
II e III.
I e IV.
II e IV.

Os processos de mudança de fase envolvem diversas etapas que compõem os diferentes ordenamentos moleculares de uma substância, quando esta é aquecida ou resfriada. Esses processos são especificados para um valor de pressão determinado, onde expansões ou compressões volumétricas podem ocorrer à medida que a substância transita entre duas fases diferentes.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transformações de fases, analise e ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem durante os processos de mudança de fase da água sob aquecimento à pressão constante.
( ) Calor latente de vaporização.
( ) Fusão.
( ) Vaporização.
( ) Calor latente de fusão.
( ) Vapor superaquecido.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 3, 4, 5, 2, 1.
3, 2, 4, 5, 1.
5, 4, 3, 1, 2.
4, 2, 1, 3, 5.
4, 1, 3, 2, 5.

Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de determinados instrumentos de medição de temperatura.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema internacional e inglês, respectivamente.
II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam independentes das propriedades de qualquer substância.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.

Leia o trecho a seguir: “Toda mudança na qual um sistema passa de um estado de equilíbrio para outro é chamada de processo, e a série de estados pelos quais um sistema passa durante um processo é chamada de percurso do processo. Para descrever um processo completamente, é preciso especificar os estados inicial e final do processo, bem como o percurso que ele segue, além das interações com a vizinhança.” Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 15.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o processo termodinâmico de quase-equilíbrio, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Um processo quase-estático ou de quase-equilíbrio constitui uma representação verdadeira de um processo real.
II. Esse processo se desenvolve lentamente, permitindo que o sistema se ajuste internamente, de modo que suas propriedades variem na mesma proporção.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.

Em termodinâmica, o prefixo ISO, normalmente, é utilizado para designar processos em que uma determinada propriedade permanece constante, ou seja, não varia ao longo do tempo. Nos processos quase-estáticos, essas transformações podem ocorrer em função de algumas variáveis de estado.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de processos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir.
I. Nos processos isotérmicos, a temperatura permanece constante, porém, a pressão e a temperatura variam.
II. Nos processos isocóricos, a pressão permanece constante, porém, a temperatura e o volume variam.
III. Nos processos isobáricos, o volume permanece constante, porém, a temperatura e a pressão variam.
IV. Em qualquer processo termodinâmico, enquanto uma propriedade permanece constante, as demais variam.
Está correto apenas o que se afirma em: I e II.
I e IV.
II e IV.
II e III.

Uma substância que apresenta a mesma composição química em toda a sua extensão é chamada de substância pura. Entretanto, uma substância pura não precisa ser constituída de um único elemento ou composto químico. Desde que a mistura seja aproximadamente homogênea, uma substância composta pela combinação de diversos elementos também pode se qualificar como pura.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as fases de uma substância, está correto apenas o que se afirma em:
Uma mistura de gelo e água líquida forma uma substância quimicamente heterogênea, o que é suficiente para qualificá-la como substância pura.
Uma mistura de ar líquido e ar gasoso é uma substância pura, já que ambos apresentam composição principal de oxigênio e dióxido de carbono.
As ligações intermoleculares são mais fortes nos gases e mais fracas nos sólidos, fazendo com que os gases tenham forma molecular definida.
Na fase líquida, as ligações moleculares são mais fortes que nos gases e nos sólidos, permitindo ao líquido adquirir a forma do recipiente.
Uma mistura de duas ou mais fases de uma substância pura ainda é uma substância pura desde que a composição química das fases seja igual.

Nos cálculos termodinâmicos, é possível que algumas propriedades sejam definidas ou identificadas a partir do conhecimento de suas respectivas unidades. Além da dimensão, as unidades básicas fornecem à determinada grandeza as relações entre suas medidas e as de seus constituintes. Em engenharia, dois sistemas de unidade são normalmente utilizados: o Sistema Internacional de Unidades (SI), que é o padrão mundial legalmente aceito na maioria dos países, e o Sistema Inglês de Engenharia, que especifica muitas das unidades básicas, em alguns países de língua inglesa.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os sistemas de unidades internacional e inglês, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A libra-massa é a unidade básica inglesa para a força.
II. ( ) A unidade básica do SI para a massa é o grama.
III. ( ) A unidade básica inglesa para o tempo é o segundo.
IV. ( ) A unidade básica do SI para o comprimento é o metro.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V.
V, F, V, F.
F, F, V, V.
F, V, V, F.
F, V, F, V.

Para descrever um sistema termodinâmico e prever seu comportamento, torna-se necessário o conhecimento de suas propriedades e como elas estão relacionadas. Assim, pode-se dizer que o valor de uma propriedade tem relevância para todo o sistema, o que, por sua vez, implica o que é chamado equilíbrio.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades de uma substância e as propriedades de um sistema termodinâmico, é correto afirmar que:
qualquer propriedade pode ser definida em termos macroscópicos do sistema, já que elas dependem da substância.
qualquer propriedade termodinâmica pode ser definida segundo o ponto de vista microscópico do sistema.
qualquer propriedade é uma característica macroscópica do sistema, tal como massa e temperatura.
toda propriedade deve ser definida com o conhecimento prévio do caminho ou história do sistema.
uma propriedade é uma característica microscópica do sistema e depende do comportamento prévio desse.

Leia o trecho a seguir: “Três propriedades intensivas mensuráveis particularmente importantes na termodinâmica aplicada à engenharia são o volume específico, a pressão e a temperatura. Em uma perspectiva macroscópica, a descrição da matéria é simplificada quando se considera que ela é uniformemente distribuída ao longo de uma região. A validade dessa idealização, conhecida como hipótese do contínuo, pode ser inferida pelo fato de que, para uma classe extremamente ampla de fenômenos de interesse para a engenharia, o comportamento da matéria obtido por essa descrição encontra-se em conformidade com dados medidos”. Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 11.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado a respeito das propriedades intensivas em termodinâmica, analise os termos disponíveis a seguir e associe-os às suas respectivas características.
1) Densidade.
2) Volume específico.
3) Peso específico.
4) Pressão manométrica.
( ) Relação que denota a razão entre a distribuição de matéria em uma substância por unidade de massa.
( ) Relação que especifica as diferenças entre a força por unidade de área no vácuo e na atmosfera.
( ) Relação que define a razão entre a massa de uma substância por unidade de volume.
( ) Relação que fornece o produto entre a densidade e a aceleração da gravidade.

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