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  • Estudo dos gases e As Leis da Termodinâmica
  • 175 Questão(UFU-MG) Num recipiente A existe um determinado gásperfeito que se encontra no estado definido pelosvalores p,V e T da pressão, do volume e datemperatura, respectivamente. Em um recipiente Boutro gás perfeito encontra-se no estado definido pelosvalores p da pressão, 2V do volume e 2T da temperatura.Os dois gases têm o mesmo número de mols. Sejamrespectivamente U 1 e U 2 , as energias internas dos gases U1nos recipientes A e B. A razão aaaa vale: U2a) 1/2 c) 6 e) 2b) 3/2 d) 3/4
  • 175 Resposta U1 1TA T U2 2TB 2T Letra A
  • 176 Questão(Vuvest) A energia interna U de uma certa quantidade degás, que se comporta como gás ideal,contida em umrecipiente, proporcional à temperatura T, e seu valorpode ser calculado utilizando a expressão U= 12,5 T. Atemperatura deve ser expressa em Kelvins e aenergia,em joules. Se inicialmente o gás está àtemperatura T=300k e, em uma transformação a volumeconstante, recebe 1.250 J de uma fonte de calor, suatemperatura final será:a)200K c) 400Ke)800Kb)300K d)600K
  • 176 Resposta UU 12,5 300 T 12 ,5U 3750 J 5000 T 400 KU 3750 1250 12 ,5U 5000 Letra C
  • 177 Questão(UFRGS – RS) Um recipiente cilíndrico fechado, providode um embalo, contém certa quantidade de um gásideal. À temperatura de 10°c, o gás ocupa um volume V0e sua pressão é P. A partir desse estado inicial, o gássofre uma expansão isobárica até atingir a temperaturade 20°c. A respeito da transformação descrita acima, écorreto afirmar que:
  • 177 Questãoa) o gás passa a procurar, depois da transformação, umvolume igual a 2V0b) a energia cinética média final das moléculas do gás éigual ao dobro da sua energia cinética média inicial.c) a velocidade média das moléculas do gás não variaquanto o gás passa do estado inicial para o estado final.d) a variação na energia interna do gás é nula natransformação.e) o calor absorvido pelo gás, durante a transformação, émaior que o trabalho por ele realizado.
  • 177 Resposta v Q WTi 10 C Tf 20 C Letra E
  • 178 Questão(UEPB) Um gás encerrado por um cilindro com êmbolomóvel recebe de uma fonte térmica a quantidade decalor Q 8cal aaaaaaaaaa, submetida a uma pressãoconstante, provocando uma expansão isobárica dessegás, que varia seu volume, como mostra o gráfico.
  • 178 QuestãoPode-se afirmar que a variação da energia interna dessegás de acordo com a primeira lei daTermodinâmica, considerando 1cal = 4 J, vale:a) 19,2 Jb) 10,4 Jc)14,2 Jd)12,6 Je) 8,2 J
  • 178 RespostaW Área Q 8 4W 4 3,2 Q 32 JW 12,8 J v Q W v 32 12,8 Letra A v 19,2 J
  • 179 Questão(Unemat- MT) O gráfico abaixo mostra um gás ideal quese dilata isobaricamente sob pressão de 10 N/m 2.
  • 179 QuestãoSe o gás recebeu, durante o processo, 150 joules decalor, variação da energia interna do gás e o trabalhorealizado no processo são respectivamente iguais a:a) 90 J e 60 Jb) 90 J e 80 Jc) 90 J e40 Jd) 80 J e 120 Je) 210J e 60 J
  • 179 RespostaW p v v Q WW 10 6 v 150 60W 60 J v 90 J Letra A
  • 180 Questão(UFPE) Um mol de um gás ideal, inicialmente àtemperatura de 300 K, é submetido ao processotermodinâmico A → B → C mostrado no diagrama Vversus T.
  • 180 Questão(Determine o trabalho realizado pelo gás, em calorias(considere R= 2,0 cal/mol. K)a) 1.200 calb) 1.300 calc) 1.400 cald) 1.500 cale) 1.600 cal
  • 180 RespostaPv n R T W p vP 0,1 1 2 300 W 6000 0,2P 6000 W 1200 cal Letra A
  • 181 Questão(Uepa) Um estudante verifica a ação do calor sobre umgás perfeito inserido em uma seringa devidro, aquecendo-a com uma vela e mantendo fechada asua saída (ver figura) Desprezando-se o atrito entre o embalo da seringa e o vidro, pode-se afirmar que, durante o aquecimento:
  • 181 Questãoa)O gás se tornará mais denso. Com isso, a pressão do ar atmosférico empurrará o êmbolo da seringa, comprimindo o gás.b)Se a pressão do gás se mantiver constante, a energia interna do sistema aumenta, fazendo com que o gás realize trabalho, deslocando o êmbolo da seringa.c) Se a pressão do gás se mantiver constante, o sistema gasoso recebe trabalho, diminuindo o volume interno da seringa.d) Se a energia interna do sistema aumenta, certamente o gás sofrerá uma transformação isométrica.e) Toda a energia recebida será integralmente utilizada paradeslocar o êmbolo, tratando-se, portanto, de umatransformação isobárica do gás.
  • 181 Questãod) Se a energia interna do sistema aumenta, certamente o gás sofrerá uma transformação isométrica.e) Toda a energia recebida será integralmente utilizada paradeslocar o êmbolo, tratando-se, portanto, de umatransformação isobárica do gás.
  • 181 Respostab) Se a pressão do gás se mantiver constante, a energia interna do sistema aumenta, fazendo com que o gás realize trabalho, deslocando o êmbolo da seringa.
  • 182 Questão(UFG-GO) Os gráficos abaixo mostram transformações aque foi submetido um gás ideal.
  • 182 QuestãoAnalisando esses gráficos é correto afirmar-se que: 01) no gráfico (a) observando-se trêstransformações: uma isovolumétrica, de A para B, umaisobárica, de B para C, e uma isotérmica, de C para D.
  • 182 Questão02) o gráfico (b) representa uma transformaçãoisobárica.
  • 182 Questão02) o gráfico (b) representa uma transformaçãoisobárica.04) a área destacada no gráfico (c) representa o trabalhorealizado pelo gás,para ir do estado A para o estado B.08) se o gráfico (d) representar uma transformaçãoisotérmica, a área destacada representará o calorrecebido pelo gás, na transformação de A para B.Dê como resposta a soma dos números que precedem asafirmativas corretas.
  • 182 Resposta01 02 04 08 15
  • 183 Questão(Olimpíada Brasileira de Física) Uma certa quantidade degás ideal está dentro de um recipiente que contém umpistão móvel, conforme a figura a seguir. Asparedes, inclusive do pistão, são adiabáticas, comexceção de uma delas, que permite a troca de calor comuma fonte.
  • 183 QuestãoFornecendo calor ao recipiente, podemos afirmar que:a)a temperatura do gás irá sempre aumentar.b) a temperatura do gás irá sempre diminuir.c) a temperatura do gás manter-se-á constante otrabalho realizado for nulo.d) a temperatura do gás diminuirá se o trabalhorealizado pelo gás for maior que o calor fornecido.e) a temperatura do gás diminuirá se o pistão se deslocarpara a esquerda
  • 183 Respostad) a temperatura do gás diminuirá se o trabalhorealizado pelo gás for maior que o calorfornecido.
  • 184 Questão(UFSCar-SP) Uma pequena quantidade de gás ideal émantida hermeticamente fechada dentro de um cilindrorígido dotado de um êmbolo. Puxando - se rapidamenteo êmbolo , verifica-se uma diminuição na temperaturado gás. Em relação à transformação sofrida por essegás, é verdadeiro afirmar que:
  • 184 Questãoa) O volume aumentou, num processo isobárico.b) A pressão diminui, num processo isotérmico.c) O volume aumentou, num processo isotérmico.d) O volume aumentou proporcionalmente mais do que a pressão diminuiu.e) A pressão diminui proporcionalmente mais do que a volume aumentou.
  • 184 Respostae) A pressão diminui proporcionalmente mais do que a volume aumentou.
  • 185 Questão(PUC-RS) Um cilindro de metal dotado de um êmbolomóvel, em cujo interior se encontra um gás em equilíbriotermodinâmico, é semelhante a uma bomba de encherpneus de bicicleta com a saída de ar bloqueado.Ao fazer-se uma força sobre o êmbolo, resultando nacompressão muito rápida do gás, o que caracteriza umatransformação adiabática?
  • 185 QuestãoI. Ocorre um aumento na temperatura do gás.II. O trabalho realizado pela força aumenta a energia interna do gás.III. O trabalho realizado pela força é igual ao calor liberado para o meio externo.Estão corretas apenas:a) Ib) IIc) IIId) I e IIe) I e III
  • 185 RespostaI. Ocorre um aumento na temperatura do gás.II. O trabalho realizado pela força aumenta a energia interna do gás.III. O trabalho realizado pela força é igual ao calor liberado para o meio externo.a) Ib) IIc) IIId) I e IIe) I e III
  • 186 Questão(UFRN) José brincava com uma bomba manual de encherbola de futebol. Mantendo o orifício de saí- da de artampado com seu dedo, ele comprimiu rapidamente oêmbolo da bomba e observou que o ar dentro da bombaera aquecido. A explicação para esse fenômeno é:
  • 186 Questãoa) Devido à rapidez da compressão, não há tempo paratroca de calor entre o ar dentro da bomba e o meioexterno; assim o trabalho realizado sobre o ar dentro dabomba aumenta a sua energia interna.b) A rapidez da compressão favorece a troca de calorentre o ar dentro da bomba e o meio externo; assim otrabalho realizado sobre o ar dentro da bomba diminui asua energia interna.c) Em qualquer compressão de um gás, a temperaturado gás sempre aumenta.d) Em qualquer transformação isovolumétrica, otrabalho realizado pelo gás é nulo.
  • 186 Respostaa) Devido à rapidez da compressão, não há tempo para troca de calor entre o ar dentro da bomba e o meio externo; assim o trabalho realizado sobre o ar dentro da bomba aumenta a sua energia interna.
  • 187 Questão(Unifesp 2007) A figura representa uma amostra de umgás, suposto ideal, contida dentro de um cilindro. Asparedes laterais e o êmbolo são adiabáticos; a base édiatérmica e está apoiada em uma fonte de calor.
  • 187 QuestãoConsidere duas situações:I. o êmbolo pode mover-se livremente, permitindo que ogás se expanda à pressão constante;II. o êmbolo é fixo, mantendo o gás a volume constante.Suponha que nas duas situações a mesma quantidade decalor é fornecida a esse gás, por meio dessa fonte. Pode-se afirmar que a temperatura desse gás vai aumentara) igualmente em ambas as situações.b) mais em I do que em II.c) mais em II do que em I.d) em I, mas se mantém constante em II.e) em II, mas se mantém constante em I.
  • 187 Respostaa) igualmente em ambas as situações.b) mais em I do que em II.c) mais em II do que em I.d) em I, mas se mantém constante em II.e) em II, mas se mantém constante em I.
  • 188 Questão(Vunesp) Dois gases idênticos são submetidos aprocessos reversíveis diferentes , como mostra o gráfico.O gás 1 segue os processos indicados pela linha cheia dográfico, e o gás 2 , pela linha tracejada. Ambos partem p0do ponto (p0 V0) e terminam no ponto (AAAAAAA) no , 2V0diagrama p versus V. 2
  • 188 Resposta
  • 188 QuestãoÉ incorreto afirmar que:a) 1 recebeu mais calor que 2.b) 2 realizou menos trabalho que 1.c) A energia interna no ponto inicial é a mesma pra 2.d) A energia interna de 1 é maior que a energia interna de 2 2 ponto final.e) 2 cedeu calor no primeiro trecho.
  • 188 RespostaÉ incorreto afirmar que:a) 1 recebeu mais calor que 2.b) 2 realizou menos trabalho que 1.c) A energia interna no ponto inicial é a mesma pra 2.d) A energia interna de 1 é maior que a energia interna de 2 no ponto final.e) 2 cedeu calor no primeiro trecho.
  • 189 Questão(PUC-RS) Responder a essa questão analisando asafirmações com base no gráfico a seguir, o qualrepresenta a pressão de um gás , que segue a equaçãode estado do gás ideal, em função do seu volume. Nográfico , os pontos i e f indicam, respectivamente, oestado inicial e final do gás , e as curvas representadassão as isotérmicas correspondentes às temperaturas Ti eTf desses estados .
  • 189 Questão Os seguintes processos são descritos no gráficos: • Processo 1– Uma transformação isobárica seguida de uma transformação isovolumétrica. • Processo 2 – Uma transformação isovolumétrica seguida de uma transformação isotérmica.
  • 189 QuestãoI. Comparando o trabalho W realizado pelo gás em cada processo, verifica-se que W1 > W2.II. Comparando a troca de calor Q com o gás em cada processo, verifica-se que Q1 <Q2 . UIII. Comparando a variação da energia interna AA do gás em cada processo verifica-se que AAAAAAAAA. U1 U2 Analisando as afirmativas, pode-se concluir que está(ão) correta(s). a) Somente II d) somente I e III. b) Somente III. e) I , II e III. c) Comente I e II.
  • 189 RespostaAnalisando as afirmativas, pode-se concluir que está(ão)correta(s).a) Somente II I – Certa II- Erradab) Somente III. III - Centroc) Comente I e II.d) somente I e III.e) I , II e III.
  • 190 Questão(UFBA) Uma certa massa de gás ideal sofre atransformação cíclica reversível ABCA , conforme odiagrama de pressão versus volume apresentado abaixo:
  • 190 QuestãoNessas condições, é correto afirmar:1) Ao passar do estado A para o estado B, há um acréscimo na temperatura do gás.2) Ao passar do estado B para o estado C, a temperatura da massa gasosa se mantém constante.4) Ao passar do estado C para o estado A, a variação da energia interna do gás é igual a zero.8) No ciclo a quantidade de calor trocada com o meio externo vale 2 . 106 J.
  • 190 Questão16) O trabalho realizado na expansão BC vale 2 . 107 J .32) Na etapa AB há uma equivalência entre a variação da energia interna do gás e a quantidade de calor trocada com o meio externo.Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmativas corretas.
  • 190 Resposta PA PB01) TA TB CorretaPA PBTA TB02 ) Errada04) Errada
  • 190 Resposta08) W Área Q W 5 20 2 10 Q 6 2 10 J W 2 6 4 10 J W 2 Correto 6 W 2 10
  • 190 Resposta W ÁREA (6 106 4 106 ) W Errada 2 W 10 106 10 8 W 1032) CorretoSoma 01 08 32 41
  • 192 Questão(UCS-RS)Certa máquina térmica executa o ciclo dafigura, efetuando 20 revoluções por segundo. A potênciada máquina, em quilowatts, é igual a: A potência da máquina, em quilowatts, é igual a: a) 100 b) 10 c) 1,0 d) 0,5 e) 0,20
  • 192 RespostaW ÁREA 2 (3 10 2 10 2 ) 2 104W 2W 5 102 JP 500 20 Letra BP 10000P 10 KW
  • 193 Questão(Ufscar) ”Inglaterra, século XVIII. Hargreaves patenteiasua máquina de fiar; Arkwright inventa a fiandeirahidráulica; James Watt introduz aimportantíssima máquina a vapor. Temposmodernos!”(C. Alencar, L. C. Ramalho e M. V.T. Ribeiro, História da Sociedade Brasileira.)As máquinas a vapor, sendo máquinas térmicasreais, operam em ciclos de acordo com a segunda lei daTermodinâmica. Sobre estas máquinas, considere as trêsafirmações seguintes.
  • 193 QuestãoI. Quando em funcionamento, rejeitam para a fontefria parte do calor retirado da fonte quente.II. No decorrer de um ciclo, a energia interna do vapor deágua se mantém constante.III. Transformam em trabalho todo calor recebido dafonte quente.É correto o contido apenas ema) Ib) I e IIc) IId) II e IIIe) II
  • 193 RespostaÉ correto o contido apenas ema) Ib) I e IIc) IId) II e IIIe) II
  • 194 Questão (UEPB) O refrigerador é uma máquina térmica que retiracalor dos corpos colocando em seu interior e rejeitacalor para o meio ambiente, que está a uma temperaturamais elevada que a do seu interior. Norefrigerador, entretanto, a transferência de calor não éespontânea: é Oposta à “ordem natural” e, de acordocom a Segunda Lei de Termodinâmica, é um processoque só se pode efetivar com fornecimento externo deenergia. Como está esquematizado na figura abaixo, orefrigerador consta de quatro componentes: 1-compressor; 2- condensador ou radiador; 3- válvula(tubo capilar); 4- congelador.
  • 194 QuestãoTendo como base as informações dadas, analise nasproposições a seguir, os processos que ocorrem em cadaum dos componentes da geladeira, com suas respectivastransformações gasosas, como se observa no diagrama
  • 194 Resposta
  • 194 Questãop x v apresentado, que representa as variações depressão e volume para o ciclo da substância de operaçãona geladeira.1- No compressor, devido à rapidez com que ocorre acompressão, esta pode ser considerada adiabática. Atemperatura e a pressão se elevam. Como não há trocasde calor (Q=0), o trabalho realizado com o compressor éequivalente à variação da energia interna da substância(2 → 3).
  • 194 QuestãoII. O condensador ou radiador é a serpentina na qual ovapor se liquefaz, trocando calor com ambiente.Inicialmente ocorre um aumento de temperatura àpressão constante (3 →4) seguida de uma diminuição dovolume da substância em condensação, à pressão etemperatura constantes ( 4 → 5).III. A válvula é um tubo capilar que diminui a pressão dasubstância. Esta descompressão ocorre com muitarapidez não permitindo a troca de calor com ambiente, logo se constitui numa transformação adiabática (5 →1).
  • 194 QuestãoIV. No congelador, a substância operante troca calor cominterior da geladeira , a pressão constante e diminuiçãode temperatura , expandindo-se à medida que sevaloriza (calor latente de vaporação) (1 → 2).A partir da análise feita, assinale a alternativa correta.a) Todas as proposições são verdadeiras.b) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.c) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras.e) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.
  • 194 Respostaa) Todas as proposições são verdadeiras.b) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.c) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras.e) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.
  • 195 Questão(UFBA)A figura a seguir representa o ciclo deCarnot, para um gás ideal.
  • 195 Questão(01) Na compressão adiabática, a energia interna do gásdiminui.(02) Na expansão isotérmica, o gás recebe calor de umadas fontes.(04) Na expansão adiabática, a temperatura do gásdiminui.(08) Na compressão isotérmica, a energia interna do gásdiminui.(16) Na transformação cíclica, o gás atinge o equilíbriotérmico com a fonte quente, antes de reiniciar novociclo.Soma ( )
  • 195 Resposta02 + 04 + 16 = 22
  • 196 Questão (UEL-PR) Uma das grandes contribuições para a ciênciado século XIX foi a introdução, por Sadi Carnot, em1824, de uma lei para o rendimento das máquinastérmicas, que veio a se transformar na lei queconhecemos hoje como Segunda Lei da Termodinâmica.Na sua versão original, a afirmação de Carnot era: “Todas as máquinas térmicas reversíveisideais, operando entre duas temperaturas, uma maior eoutra menor, têm a mesma eficiência, e nenhumamáquina operando entre essas temperaturas pode tereficiência maior do que uma máquina térmica reversívelideal.
  • 196 QuestãoCom base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, écorreto afirmar:a) A afirmação, como formulada originalmente, valesomente para máquinas a vapor, que eram as únicas queexistiam na época de Carnot.b) A afirmação de Carnot introduziu a idéia de Ciclode Carnot, que é o ciclo em que operam, aindahoje, nossas máquinas térmicas.
  • 196 Questãoc) A afirmação de Carnot sobre máquinas térmicas podeser encarada como uma outra maneira de dizer que hálimites para a possibilidade de aprimoramentotécnico, sendo impossível obter uma máquina comrendimento maior do que a de uma máquina térmicaideal.d) A afirmação de Carnot introduziu a idéia de Ciclo deCarnot, que veio a ser o ciclo em que operam, aindahoje, nossos motores elétricos.
  • 196 Questãoe) Carnot viveu em uma época em que o progressotécnico era muito lento, e sua afirmação é hojedesprovida de sentido, pois o progresso técnico éilimitado
  • 196 Respostac) A afirmação de Carnot sobre máquinas térmicas podeser encarada como uma outra maneira de dizer que hálimites para a possibilidade de aprimoramentotécnico, sendo impossível obter uma máquina comrendimento maior do que a de uma máquina térmicaideal.
  • 197 Questão(IME-RJ) Considere uma máquina térmica operando emum ciclo termodinâmico.Essa máquina recebe 300 J de uma fonte quente cujatemperatura é de 400 K e produz um trabalho de 150 J .Ao mesmo tempo , rejeita 150 J para uma fonte fria quese encontra a 300 K. A análise termodinâmica damáquina térmica descrita revela que o ciclo proposto éum(a):
  • 197 Questãoa) Máquina frigorífica na qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei termodinâmica são violadas.b) Máquina frigorífica na qual a Primeira Lei é atendida, mas a Segunda lei é violada.c) Motor térmico no qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda lei termodinâmica são atendidas.d) Motor térmico no qual Primeira lei é violada , mas a Segunda Lei é atendidas.e) Motor térmico no qual Primeira lei é atendida , mas a Segunda Lei é violada.
  • 197 Resposta 0,5 ou 50% 300ideal 1 400ideal 1 0,75ideal 0,25 ou 25% e) Motor térmico no qual Primeira lei é atendida , mas a Segunda Lei é violada.
  • 198 Questão(UFMT) Um cientista afirma ter construído uma máquinatérmica que trabalha entre as temperaturas t2 = 400 K eT1 = 600 K e que produz trabalho a uma taxa de 200W .Aquantidade de calor fornecida pela fonte quente àmáquina a cada ciclo é Q1 = 100 J e sua frequência detrabalho é 4 ciclos por segundo. Considere que orendimento de uma máquina térmica é dado por yaaaaaa, sendo y o trabalho produzido pela máquina no Q1 ciclo, e que o rendimento máximo de umamáquina térmica dado por c 1 T2 ocorre quando a T1
  • 198 Questãomáquina opera seguindo um ciclo de Carnot. Levandoem conta as informações dadas, pode-se concluir que:a) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a segunda lei da termodinâmica.b) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a primeira e a segunda leis da termodinâmica.c) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a primeira lei da termodinâmica.d) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não contraria as leis da termodinâmica.
  • 198 Questãod) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não contraria as leis da termodinâmica.e) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não contraria o princípio de conservação de energia.
  • 198 Resposta P 200 W em 1s W 200 J 400 Q 100 J por ciclo c 1 600 4 ciclos Q 400J c 1 0,67 200 0,33 ou 33% 400 0,5 ou 50%a) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a segunda lei da termodinâmica.
  • 199 Questão(PUC-MG) Um escritório de patentes recebe um pedidode um inventor que deseja registrar uma máquinatérmica que opera entre duas fontes de calor comtemperaturas de 227°C e 177°C. Segundo o inventor, amáquina retira 4,0 x 105 J de calor da fonte quente erealiza um trabalho útil 5,0 x 104 J em cada ciclo defuncionamento. Nessas condições, é CORRETO afirmarque:
  • 199 Questãoa) O pedido do inventor não pode ser aceito, pois amáquina, trabalhando entre essas temperaturas, nãopode ter rendimento superior a 10%.b) O rendimento dessa máquina é superado por umamáquina de Carnot que opere entre essas fontes.c) O rendimento dessa máquina é igual ao de umamáquina de Carnot que opere entre essas duas fontestérmicas.d) A única forma de se melhorar o rendimento damáquina é que o inventor utilize combustível de melhorqualidade
  • 199 Resposta 450 1T1 227 C 500 K 500T2 177 C 450 K 1 0,9 0,1 ou 10% a) O pedido do inventor não pode ser aceito, pois a máquina, trabalhando entre essas temperaturas, não pode ter rendimento superior a 10%.
  • 200 Questão(UFC-CE) A eficiência de uma máquina de Carnot queopera entre a fonte de temperatura alta (T1) e a fonte detemperatura baixa (T2) é dada pela expressão η = 1 -(T2/T1), em que T1 e T2 são medidas na escala absolutaou de Kelvin. Suponha que você dispõe de uma máquinadessas com uma eficiência η = 30%. Se você dobrar ovalor da temperatura da fonte quente, a eficiência damáquina passará a ser igual a: a) 40% c) 50% e) 65% b) 45% d) 60%
  • 200 RespostaT 200 se dobrar T1 T2 T2 1 0,35 T1 2T1 T2 1 0,350,3 1 0,65 ou b65% T1T2 0,7 Letra ET1
  • 201 Questão(UFRN) As máquinas térmicas transformaram a energiainterna de um combustível em energia mecânica. Deacordo com a 2ª lei de Termodinâmica, não é possívelconstruir uma máquina térmica que transforme todaenergia interna do combustível em um trabalho , isto é, uma máquina de rendimento igual a 1 ou equivalente a100%.O cientista francês Sadi Carnot (1796 – 1832) provou que orendimento máximo obtido por uma máquina térmicaoperando entre as temperaturas T1 (fonte quente) e t2(fonte fria)é dado por T2 1 AAA. T1
  • 201 QuestãoCom base nessas informações, é correto afirmar que orendimento da máquina térmica não pode ser igual 1porque, para isso, ela deveria operar:a) Entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2 no zero absoluto.b) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma fonte fria à temperatura T2 = 0°C.c) Entre duas fontes à mesma temperatura, T2 = T2, diferente do zero absolutod) Entre duas fontes quentes a uma temperatura, T1, e uma fonte fria à temperatura T2 = 0K. .
  • 201 Respostaa) Entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2 no zero absoluto.b) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma fonte fria à temperatura T2 = 0°C.c) Entre duas fontes à mesma temperatura, T2 = T2, diferente do zero absolutod) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma fonte fria à temperatura T2 = 0 K.
  • 202 Questão (UFV-MG) De acordo com a segunda lei determodinâmica, a entropia do Universo:a) Não pode ser criada nem destruída.b) Acabará transformada em energia.c) Tende a aumentar com tempo.d) Tende a diminuir com tempo.e) Permanece sempre constante.
  • 202 Respostaa) Não pode ser criada nem destruída.b) Acabará transformada em energia.c) Tende a aumentar com tempo.d) Tende a diminuir com tempo.e) Permanece sempre constante.
  • 203 QuestãoCom base nos conhecimentos sobre Termodinâmica, écorreto afirmar:01) Quando um gás ideal é comprimido rapidamente, aenergia interna do gás aumenta.02) O ciclo de Carnot é composto por transformaçõesisométricas e isobáricas.04) O rendimento de uma máquina térmica dependeexclusivamente da temperatura da fonte quente.
  • 203 Questão08) No refrigerador o gás refrigerante remove o calor dafonte fria, evaporando-se, e transfere calor à fontequente, condensando-se.16) Admitindo-se o Universo como sistema físicoisolado, a entropia do Universo sempre aumenta.Dê soma das respostas correta.
  • 203 Respostaa) a energia interna do gás permanecerá a mesma após a quebra da lâmpada.b) a entropia do gás aumentará após a quebra da lâmpada.c) a temperatura do gás permanecerá a mesma após aquebra da lâmpada.d) a pressão do gás diminuirá após a quebra da lâmpada.e) após a quebra da lâmpada, o gás realizará um trabalhopositivo para se expandir e ocupar o volume ondeanteriormente havia vácuo.
  • 203 RespostaO1 + 08 + 16 = 25
  • 204 Questão(Olimpíada Brasileira de Física) Uma lâmpada é embaladanuma caixa fechada e isolada termicamente. Considereque no interior da lâmpada há vácuo e que o ar dentro dacaixa seja um gás ideal. Em certo instante, a lâmpada sequebra. Se desprezarmos o volume e a massa doscomponentes da lâmpada (vidro, suporte, filamento, ...) ea variação de energia associada à sua quebra, é incorretoafirmar que :
  • 204 Questãoa) a energia interna do gás permanecerá a mesma após aquebra da lâmpada.b) a entropia do gás aumentará após a quebra dalâmpada.c) a temperatura do gás permanecerá a mesma após aquebra da lâmpada.d) a pressão do gás diminuirá após a quebra da lâmpada.e) após a quebra da lâmpada, o gás realizará um trabalhopositivo para se expandir e ocupar o volume ondeanteriormente havia vácuo.
  • 204 Respostaa) a energia interna do gás permanecerá a mesma após a quebra da lâmpada.b) a entropia do gás aumentará após a quebra da lâmpada.c) a temperatura do gás permanecerá a mesma após aquebra da lâmpada.d) a pressão do gás diminuirá após a quebra da lâmpada.e) após a quebra da lâmpada, o gás realizará um trabalhopositivo para se expandir e ocupar o volume ondeanteriormente havia vácuo.
  • 205 Questão(Ufscar- SP) Maxwell, notável físico escocês da segundametade do século XIX, inconformado com a possibilidadeda morte térmica do Universo, conseqüência inevitávelda Segunda Lei da Termodinâmica, criou o "demônio deMaxwell", um ser hipotético capaz de violar essa lei. Essafictícia criatura poderia selecionar as moléculas de umgás que transitassem entre dois compartimentoscontrolando a abertura que os divide, como ilustra afigura.
  • 205 Questão
  • 205 QuestãoPor causa dessa manipulação diabólica, as moléculasmais velozes passariam para umcompartimento, enquanto as mais lentas passariampara o outro. Se isso fosse possível:a) esse sistema nunca entraria em equilíbrio térmico.b) esse sistema estaria em equilíbrio térmico permanente.c) o princípio da conservação da energia seria violado.d) não haveria troca de calor entre os dois compartimentos.e) haveria troca de calor, mas não haveria troca de energia.
  • 205 Respostaa) esse sistema nunca entraria em equilíbrio térmico.b) esse sistema estaria em equilíbrio térmico permanente.c) o princípio da conservação da energia seria violado.d) não haveria troca de calor entre os dois compartimentos.e) haveria troca de calor, mas não haveria troca de energia.