Grátis: O diagrama de fases demonstra muitos fenômenos que ocorrem no nosso dia a dia. O simples patinar no gelo é um exemplo. A forma como os patins desli... – Questões Respondidas

Termodinâmica

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O diagrama de fases demonstra muitos fenômenos que ocorrem no nosso dia a dia. O simples patinar no gelo é um exemplo. A forma como os patins deslizam no gelo pode ser explicada pelo seguinte processo: uma vez que os pés encostam no gelo, eles exercem uma pressão e há o derretimento do gelo momentaneamente, ficando líquido. Quando acaba a pressão, ele retorna ao estado de gelo. Observando o diagrama de fase podemos ver as indicações das condições de temperatura e pressão importantes para obter um elemento em determinado estado físico (sólido, líquido ou gasoso).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o diagrama e suas características, analise as afirmativas a seguir:
I. No ponto triplo (1), coexistem as três fases do equilíbrio.
II. Na curva de solidificação, observamos a coexistência das fases sólida e líquida.
III. Na curva de sublimação, observamos a coexistência das fases sólida e a fase liquida.
IV. Na curva de ebulição, observamos a coexistência das fases líquida e vapor.
Está correto apenas o que se afirma em I, III e IV.
Está correto apenas o que se afirma em II e IV.
Está correto apenas o que se afirma em I, II e IV.
Está correto apenas o que se afirma em I e IV.
Está correto apenas o que se afirma em I, II e III.

Aprendendo com Exercícios

há 2 semanas

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AT AV 2 - F

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Ed

há 2 semanas

Vamos analisar cada afirmativa: I. No ponto triplo (1), coexistem as três fases do equilíbrio. Verdadeiro, no ponto triplo, as fases sólida, líquida e gasosa coexistem em equilíbrio. II. Na curva de solidificação, observamos a coexistência das fases sólida e líquida. Verdadeiro, na curva de solidificação, as fases sólida e líquida coexistem durante a transição de estado. III. Na curva de sublimação, observamos a coexistência das fases sólida e a fase líquida. Falso, na curva de sublimação, coexistem as fases sólida e gasosa, não a líquida. IV. Na curva de ebulição, observamos a coexistência das fases líquida e vapor. Verdadeiro, na curva de ebulição, as fases líquida e vapor coexistem. Agora, vamos resumir os resultados: - I: Verdadeiro - II: Verdadeiro - III: Falso - IV: Verdadeiro Portanto, as afirmativas corretas são I, II e IV. A alternativa correta que contém todos os itens verdadeiros é: "Está correto apenas o que se afirma em I, II e IV."

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A Primeira Lei da Termodinâmica, também conhecida como lei da conservação da energia, tem por base o conceito de que um sistema isolado em qualquer parte do universo possui uma quantidade de energia mensurável chamada de energia interna (U) do sistema. O valor de U pode apenas ser alterado se o sistema deixar de estar isolado. Nessas circunstâncias, o valor de U pode ser alterado por transferência de massa para ou do sistema, por transferência de calor (Q) para ou do sistema ou pela realização de trabalho (W) sobre ou pelo sistema.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a Primeira Lei da Termodinâmica, podemos dizer que:
em uma transformação isotérmica, a variação da energia interna não é nula.
em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado sobre gás quando a variação da energia interna é negativa.
a Primeira Lei da termodinâmica diz que o calor fornecido a um gás é igual à diferença entre a variação de energia interna e trabalho trocado pelo gás.
a Primeira Lei da Termodinâmica não trata da conservação da energia.
uma transformação isocórica não dispensa a realização de trabalho.

Um sistema termodinâmico é um espaço ou região que é definido por limites reais ou imaginários, que selecionamos com o objetivo de delimitar o estudo da energia e suas transformações. O sistema selecionado poderá ser grande ou pequeno, como, por exemplo, um sistema de refrigeração de uma geladeira, o ar condicionado ou mesmo o gás acondicionado em um cilindro de um compressor. Outra característica que pode ser observada nos sistemas é a definição de sistema fechado ou aberto, onde um sistema fechado pode ser definido como aquele em que somente a energia transpõe seus limites, enquanto, no aberto, tanto a energia quanto certa quantidade de matéria transpõem os limites.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a termodinâmica e suas características, analise as afirmativas a seguir:
I. Podemos dizer que os sistemas abertos trocam energia e massa com a vizinhança.
II. Podemos dizer que os sistemas fechados trocam energia com a vizinhança, porém, não há a troca de massa.
III. O estado de um sistema é apresentado mediante um conjunto de propriedades que podem ser pressão, temperatura, volume. É uma condição constante do sistema.
IV. Como exemplo de um sistema fechado, podemos considerar um lago, onde a água pode entrar ou sair e pode haver o aquecimento por meio da energia solar.
Está correto apenas o que se afirma em I e II.
Está correto apenas o que se afirma em II e IV.
Está correto apenas o que se afirma em III e IV.
Está correto apenas o que se afirma em I e IV.
Está correto apenas o que se afirma em II e III.

Foram isolados 5 mols de um gás X para observar a variação de energia interna. Levando em conta a temperatura de 300K, após esse processo foi possível visualizar que o mesmo sofreu uma expansão até 373K. Foi considerado R=8,31J/mol K.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, pode-se afirmar que o valor da energia interna é de:
∆U= 4,55 KJ
∆U= 0,455 KJ.
∆U= 45,5 J.
∆U= 293 KJ.
∆U= 45,5 KJ.

Certa quantidade de um gás é mantida isobaricamente dentro de um cilindro com o auxílio de um êmbolo, que pode deslizar livremente. Considere que o peso do êmbolo somado ao peso da coluna de ar equivale a 400 N. Uma quantidade de 40 J de calor é, então, transferida lentamente para o gás. Nesse processo, o êmbolo se eleva de 0,02 m e a temperatura do gás aumenta 30 °C.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos dizer que o trabalho realizado pelo gás foi de:
δ = 0,8 J.
δ = 8,0 J.
δ = 800 J.
δ = 8 0 J.
δ = 40 J.

A Segunda Lei da Termodinâmica tem como uma de suas premissas a impossibilidade de uma máquina produzir apenas o calor a partir de seus ciclos. Podemos então afirmar que nenhuma máquina térmica consegue render 100% de eficiência, uma vez que parte dessa energia é dissipada no ambiente.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos dizer que uma característica da Segunda Lei da Termodinâmica é:
irreversibilidade.
dilatação.
compressão.
expansão.
entalpia.

Em uma experiência, foi transferido calor para um sistema num total de 250 calorias. Verificou-se que o sistema se expande e realiza um trabalho de 180 joules, havendo um aumento de sua energia interna. Considere que 1 cal é igual a 4,18 joules.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, podemos determinar que a quantidade de energia transferida ao sistema e a variação de sua energia interna são, respectivamente:
Q = 11,45 J e ∆U= 96,5 J.
Q = 1045 J e ∆U= 865 J.
Q = 10,45 J e ∆U= 8,65 J.
Q = 1,145 J e ∆U= 9,65 J.
Q = 1145 J e ∆U= 965 J.

Imagine que uma central de energia utilizada por uma equipe móvel de TV desenvolve 1,8x107 joules de energia elétrica, enquanto seu motor a gasolina consome 2,5 litros de combustível, cujo poder calorífico é de 3,6 x 107 joules/litro.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre equilíbrio de fase, podemos dizer que o rendimento da central é de:
100%.
80%.
20%.
60%.
40%.

Em uma simulação, foi considerado um trilho de ferro que tem medida de 25 m de comprimento e cuja temperatura é de 10ºC. Consideramos também o coeficiente de dilatação linear, que é de αFe igual a 12.10-6 ºC-1. Após a simulação, a temperatura final foi de 45°C.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios da termodinâmica, pode-se afirmar que o valor da variação de comprimento em milímetros e o comprimento final do trilho são de:
ΔL= 0,105 m e L= 25,105 m.
ΔL= 0,0105 m e L= 25,0105 m.
ΔL= 0,305 m e L= 25,305 m.
ΔL= 0,1305 m e L= 25,1305 m.
ΔL= 1,05 m e L= 26,05 m.

Leia o trecho a seguir: “Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para realização de trabalho, isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.” Fonte: CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009. (adaptado).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre termodinâmica e transformação de energia, podemos dizer que:
a conversão integral de calor em trabalho é uma situação impossível.
a utilização de energia potencial do combustível pode ser uma situação incontrolável, caso ocorra.
a realização de trabalho pelo motor pode ser uma situação incontrolável, caso ocorra.
a transformação de energia térmica em cinética é uma situação impossível.
a liberação de calor dentro do motor é uma situação impossível.