GOIÂNIA, ____ / ____ / 2015
PROFESSOR: Fabrízio Gentil Bueno
DISCIPLINA: FÍSICA
SÉRIE: 2o____
ALUNO(a):_______________________________
No Anhanguera você é
NOTA: ______
+ Enem
LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA – 3 BI - L1
01 - (UEFS BA)
De acordo com seus conhecimentos de termodinâmica, marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) A energia interna de uma dada massa de gás é função exclusiva da temperatura termodinâmica.
( ) A área do diagrama pressão x volume representa, numericamente, o trabalho realizado por um gás.
( ) O fenômeno de expansão adiabática, que exibe a variação da energia interna ∆U < zero, pode ser
percebido em uma bomba de ar manual quando enche uma bola de ar.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
a)
FFV
b)
VVF
c)
FVV
d)
FVF
e)
VVV
02 - (UDESC)
A Figura 2 apresenta um ciclo termodinâmico descrito por um gás. Assinale a alternativa que apresenta,
para este ciclo, a variação de energia interna do gás e o trabalho por ele realizado, respectivamente.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
a)
0,0J e 1,5×105 J
b)
1,0J e 2,0×105 J
c)
0,0J e 0,0×105 J
d)
0,0J e 1,0×105 J
e)
0,5J e 0,5×105 J
03 - (FPS PE)
Uma amostra de um gás ideal absorve uma quantidade de calor Q = 6000 Joules de uma fonte térmica e
realiza um trabalho, expandindo-se a pressão constante (P = 1000 Pascal) de um volume inicial Vi = 1,0 m3
até um volume final Vf = 3,0 m3. A variação da energia interna ∆Eint do gás no processo de expansão
isobárica será dada por:
a)
400 Joules
b)
100 Joules
c)
4000 Joules
d)
10 Joules
e)
1000 Joules
04 - (IFGO)
As máquinas térmicas são dispositivos que operam sempre em ciclos, isto é, retornam periodicamente às
condições iniciais. Uma maneira de estudá-las é por meio de transformações que ocorrem dentro destes
ciclos, representados por um gráfico do comportamento da pressão de um gás de trabalho em função do
volume por ele ocupado.
O gráfico a seguir representa um ciclo de uma máquina térmica realizado por um sistema gasoso:
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
Analise as afirmativas.
I.
De A para B ocorre uma expansão isobárica.
II.
De B para C o trabalho é motor, ou seja, realizado pelo sistema.
III. A variação de energia interna no ciclo ABCDA é positiva.
IV. No ciclo fechado, ABCDA, não há variação de energia interna e o trabalho total é nulo.
Está(ão) correta(s).
a)
Apenas a afirmativa I.
b)
Apenas as afirmativas I e II.
c)
Apenas as afirmativas I e IV.
d)
Apenas as afirmativas I, II e III.
e)
Apenas as afirmativas I, II e IV.
05 - (UEM PR)
Um cilindro com pistão, contendo uma amostra de gás ideal, comprime a amostra de maneira que a
temperatura, tanto do cilindro com pistão quanto da amostra de gás ideal, não varia. O valor absoluto do
trabalho realizado nessa compressão é de 400 J. Sobre o exposto, assinale o que for correto.
01. O trabalho é positivo, pois foi realizado sobre o gás.
02. A transformação é denominada adiabática.
04. A energia interna do gás aumentou, pois este teve seu volume diminuído.
08. O gás ideal cedeu uma certa quantidade de calor à vizinhança.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
16. A quantidade de calor envolvida na compressão de gás foi de 200 J.
06 - (PUC RJ)
Um mol de um gás ideal sofre uma variação de volume para ir de um estado inicial i a um estado final f
como mostra a figura.
Considere R = 8,3 J/mol K.
a)
Determine o trabalho realizado pelo gás quando passa do estado inicial ao estado final.
b)
Determine a razão (Tf/Ti) entre as temperaturas final Tf e inicial Ti do gás.
07 - (UNIOESTE PR)
A figura abaixo apresenta o diagrama pV para o ciclo fechado de uma máquina térmica que usa um gás
ideal monoatômico como substância de trabalho. Considerando p1, p2 e p3 respectivamente como as
pressões nos pontos 1, 2 e 3, as informações da figura e que p2=5 ⋅ p1, pode-se afirmar:
I.
O processo 1 → 2 é isocórico e o processo 3 → 1 isobárico.
II.
O trabalho realizado sobre o sistema (gás monoatômico) no processo 1 → 2 é maior que zero joule.
III. O calor transferido ao sistema (gás monoatômico) no processo 3 → 1 é menor que zero joule.
IV. A temperatura no ponto 3 é 5 vezes maior do que aquela no ponto 1.
V.
A variação da energia interna do sistema é nula no ciclo 1231.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
Considere as afirmações acima e assinale a alternativa correta.
a)
A afirmativa V é falsa.
b)
As alternativas I e II são verdadeiras.
c)
As alternativas I, II e IV são falsas.
d)
Todas as alternativas são falsas.
e)
As alternativas I, III e IV são verdadeiras.
08 - (UNIOESTE PR)
Um processo adiabático é aquele no qual nenhuma energia térmica é transferida entre o sistema e sua
vizinhança. Em relação ao processo de expansão adiabática num sistema composto por um gás ideal
contido em um cilindro de paredes isolantes com um pistão livre para se mover, pode-se afirmar que
I.
Como nenhuma energia térmica foi transferida ao sistema, a temperatura do sistema permanece
constante.
II.
Ainda que nenhuma energia térmica tenha sido transferida ao sistema, a temperatura do sistema
diminui.
III. A primeira lei da termodinâmica diz que num processo de expansão adiabática o sistema realiza
trabalho sobre a vizinhança.
IV. Nenhuma energia mecânica é transferida entre a vizinhança do sistema e o sistema.
Considere as afirmações acima e assinale a alternativa correta.
a)
As afirmações I e II são verdadeiras.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
b)
Somente a afirmação III é verdadeira.
c)
As afirmações II e III são verdadeiras.
d)
As afirmações II, III e IV são falsas.
e)
Somente a afirmação IV é falsa.
09 - (UDESC)
Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico representado no diagrama p x V da
Figura 4.
Figura 4
O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é:
a)
+ 30 J
b)
– 90 J
c)
+ 90 J
d)
– 60 J
e)
– 30 J
10 - (PUC RJ)
Em um processo termodinâmico Γ, uma quantidade de n moles de um gás ideal é aquecida por uma
quantidade de calor Q = 1000 J e realiza trabalho igual a W. Ao fim do processo termodinâmico Γ, o
sistema retorna à temperatura inicial, ou seja, à energia inicial. Calcule o trabalho realizado.
a)
1000n J.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
b)
0 J.
c)
2000 J.
d)
1000 J.
e)
500 J.
11 - (PUC RS)
Ar contido num cilindro com pistão sofre uma compressão adiabática, indo do estado (1,00atm ; 20,0L ;
300K) para o estado (66,3atm ; 1,00L ; 994K), resultando num trabalho de –11,7kJ.
Assumindo que o ar se comporte como um gás ideal, se a compressão entre os mesmos volumes inicial e
final indicados no processo adiabático tivesse sido isotérmica, os valores finais de pressão e temperatura
e a variação da energia interna teriam sido, respectivamente,
a)
1,00atm 994K 11,7kJ
b)
2,00atm 300K –11,7kJ
c)
20,0atm 994K zero
d)
20,0atm 300K zero
e)
66,3atm 300K zero
12 - (UDESC)
Um gás em uma câmara fechada por um êmbolo móvel recebe lentamente 12,5 cal de uma fonte de
calor. Nesse processo, o gás sofre uma expansão isobárica, à pressão de 5,0 x 105 N/m2, de tal maneira
que sua temperatura aumenta de 300 K para 900 K. Sabendo que inicialmente a energia interna do gás
era de 15,0 J, e seu volume era de 20,0 cm3, a energia interna final corresponde a:
a)
30 % da energia inicial
b)
300 % da energia inicial
c)
–30 % da energia inicial
d)
–50 % da energia inicial
e)
50 % da energia inicial
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
13 - (UNISC RS)
Um reservatório térmico fornece 200 J de calor para um sistema, ao mesmo tempo em que o sistema
realiza um trabalho de 10 cal. Durante este processo, não ocorrem outras trocas de energia do sistema
com o meio exterior.A variação da energia interna do sistema, medida em joules, é igual a (1 cal = 4,186
J)
a)
100 J.
b)
158,14 J.
c)
210 J.
d)
126,52 J.
e)
241,86 J.
14 - (UEPG PR)
A 1ª lei da termodinâmica pode ser entendida como uma afirmação do princípio da conservação da
energia. Sua expressão analítica é dada por ∆U = Q – τ, onde ∆U corresponde à variação da energia
interna do sistema, Q e τ, respectivamente, calor trocado e trabalho realizado. Sobre a 1ª lei da
termodinâmica aplicada a transformações abertas, assinale o que for correto.
01. O sistema pode receber trabalho sem fornecer calor e sua energia interna aumenta.
02. O sistema pode receber calor sem realizar trabalho e sua energia interna aumenta.
04. O sistema pode, simultaneamente, receber calor e trabalho e sua energia interna aumenta.
08. O sistema pode realizar trabalho sem receber calor e sua energia interna diminui.
16. O sistema pode fornecer calor sem receber trabalho e sua energia interna diminui.
15 - (PUC RS)
O gráfico a seguir mostra três isotermas para um gás ideal que se encontra num sistema fechado, no qual
as diferenças de temperatura entre isotermas consecutivas são iguais, ou seja, T3 – T2 = T2 – T1. Neste
gráfico, são indicados quatro processos termodinâmicos para esse gás: 1 e 2 são isobáricos, 3 e 4 são
isométricos.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
Com base nas informações disponibilizadas no gráfico, afirma-se:
I.
No processo 2, a variação da energia interna do gás é maior do que no processo 4.
II.
No processo 2, o trabalho realizado é menor do que no processo 3.
III. No processo 2, a variação da energia interna do gás é maior do que no processo 3.
IV. No processo 4, a variação da energia interna é igual ao calor trocado com o meio.
Estão corretas apenas as afirmativas
a)
I e II.
b)
II e IV.
c)
III e IV.
d)
I, II e III.
e)
I, III e IV.
16 - (ESCS DF)
O diagrama PV abaixo mostra dois processos termodinâmicos realizados por 1 mol de um gás ideal: um
processo adiabático que conecta os estados A e B e um processo isocórico que conecta os estados A e C.
Os pontos B e C se encontram em uma isoterma.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
Sabendo-se que a variação de energia interna no processo isocórico foi de –40,0 J, então o trabalho
realizado pelo gás no processo adiabático foi de:
a)
–40,0 J;
b)
40,0 J;
c)
20,0 J;
d)
–20,0 J;
e)
80,0 J.
17 - (UESPI)
Um estudante encontra num livro a primeira lei da Termodinâmica escrita na forma ∆E = −(Q + W), onde
∆E denota a variação da energia interna de um sistema sob uma transformação termodinâmica. Se,
numa transformação, o sistema absorve 6 J de calor e realiza trabalho de 8 J, os valores de Q e W
compatíveis com essa expressão para ∆E são, respectivamente,
a)
Q=6JeW=8J
b)
Q = 6 J e W = −8 J
c)
Q = −6 J e W = 8 J
d)
Q = −6 J e W = −8 J
e)
Q=0eW=0
18 - (ESPCEX)
Um gás ideal sofre uma compressão isobárica sob a pressão de 4·103 N/m2e o seu volume diminui 0,2 m3.
Durante o processo, o gás perde 1,8·103 J de calor. A variação da energia interna do gás foi de:
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
a) 1,8·103 J
b) 1,0·103 J
c) -8,0·102 J
d) -1,0·103 J
e) -1,8·103 J
19 - (UNIMONTES MG)
Um estudante enche rapidamente o pneu de sua bicicleta. O processo pode ser considerado adiabático,
ou seja, não há troca de calor entre o sistema (ar dentro do pneu) e o meio externo. A respeito do
trabalho, W, realizado no processo e da variação da energia interna do sistema, ∆U, é CORRETO afirmar
que
a)
W < 0 e ∆U < 0.
b)
W > 0 e ∆U > 0.
c)
W > 0 e ∆U < 0.
d)
W < 0 e ∆U > 0.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 20
Analise a figura a seguir.
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
20 - (UEL PR)
Com referência à figura, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, o valor da
quantidade de calor Q para o caminho cda e o valor da energia interna Ua – Uc.
a)
Q = 25J e Ua – Uc = –28J
b)
Q = 52J e Ua – Uc = 82J
c)
Q = 57J e Ua – Uc = 15
d)
Q = 45J e Ua – Uc = 15
e)
Q = 52J e Ua – Uc = –28
GABARITO:
1) Gab: B
2) Gab: D
3) Gab: C
4) Gab: A
5) Gab: 08
6) Gab:
a)
W = 1,5 × 106J
b)
Tf/Ti = Vf/Vi = 4
7) Gab: E
8) Gab: C
9) Gab: E
10) Gab: D
11) Gab: D
12) Gab: B
13) Gab: B
14) Gab: 31
15) Gab: C
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.
16) Gab: B
17) Gab: C
18) Gab: D
19) Gab: D
20) Gab: E
Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.