Questão 02
Em um trocador de calor fechado por paredes
diatérmicas, inicialmente o gás monoatômico ideal é
resfriado por um processo isocórico e depois tem seu
volume expandido por um processo isobárico, como
mostra o diagrama pressão versus volume.
MÓDULO 42 - EXERCÍCIO 20
Questão 01
O ciclo de Stirling é um ciclo termodinâmico reversível
utilizado em algumas máquinas térmicas.
Considere o ciclo de Stirling para 1 mol de um gás
ideal monoatônico ilustrado no diagrama PV.
a) Indique a variação da pressão e do volume no processo
isocórico e no processo isobárico e determine a relação
entre a temperatura inicial, no estado termodinâmico a,
e final, no estado termodinâmico c, do gás monoatômico
ideal.
b) Calcule a quantidade total de calor trocada em todo o
processo termodinâmico abc.
Os processos AB e CD são isotérmicos e os processos
BC e DA são isocóricos.
a) Preencha a tabela para a pressão, volume e temperatura
Questão 03
nos pontos A, B, C, D. Escreva as suas respostas em
Analise as duas situações:
I. Um processo termodinâmico adiabático em que a
energia interna do sistema cai pela metade.
II. Um processo termodinâmico isovolumétrico em que a
energia interna do sistema dobra.
Assinale a alternativa incorreta em relação aos
processos termodinâmicos I e II.
a) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a
situação II o trabalho termodinâmico é nulo.
b) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a
situação II o fluxo de calor é igual à energia interna inicial
do sistema.
c) Para a situação I o trabalho termodinâmico é igual à
energia interna inicial do sistema, e para a situação II o
fluxo de calor é igual à energia interna final do sistema.
d) Para a situação I o trabalho termodinâmico é a metade
da energia interna inicial do sistema, e para a situação II
o trabalho termodinâmico é nulo.
e) Para ambas situações, a variação da energia interna
do sistema é igual ao fluxo de calor menos o trabalho
termodinâmico.
função de PA , VA , PC , VC e de R (constante universal
dos gases).
Justifique o preenchimento das colunas P e T.
P
V
T
A
B
C
D
b) Complete a tabela com os valores do calor absorvido
pelo gás ( Q ) , da variação da sua energia interna ( ∆U)
e do trabalho realizado pelo gás
( W ),
medidos em
joules, em cada um dos trechos AB, BC, CD e DA,
representados no diagrama PV.
Justifique o preenchimento das colunas para Q e ∆U.
São dados: WAB = 300 J; WCD = −150 J e ∆UDA = 750 J.
Q(J)
∆U(J)
W(J)
AB
Questão 04
BC
CD
Considere que 0,40 gramas de água vaporize
isobaricamente à pressão atmosférica. Sabendo que,
DA
Viva essa experiência.
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nesse processo, o volume ocupado pela água varia
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III
de 1,0 litro, pode-se afirmar que a variação da energia
interna do sistema, em kJ, vale:
Dados: calor latente de vaporização da água =
2,3 ⋅ 106 J / kg;
Conversão: 1 atm = 1,0 ⋅ 105 Pa.
Questão 07
a) −1,0
Uma amostra de um gás ideal se expande duplicando
o seu volume durante uma transformação isobárica e
adiabática. Considerando que a pressão experimentada
b) −0,92
c) 0,82
pelo gás é 5 × 106 Pa e seu volume inicial 2 × 10−5 m3 ,
podemos afirmar:
a) O calor absorvido pelo gás durante o processo é de
25 cal.
b) O trabalho efetuado pelo gás durante sua expansão
é de 100 cal.
c) A variação de energia interna do gás é de –100 J.
d) A temperatura do gás se mantém constante.
e) Nenhuma das anteriores.
d) 0,92
e) 1,0
Questão 05
Analise as afirmativas abaixo referentes à entropia.
I. Num dia úmido, o vapor de água se condensa sobre
uma superfície fria. Na condensação, a entropia da água
diminui.
II. Num processo adiabático reversível, a entropia do
sistema se mantém constante.
III. A entropia de um sistema nunca pode diminuir.
IV. A entropia do universo nunca pode diminuir.
Assinale a opção que contém apenas afirmativas
corretas:
a) I e II
b) II e III
c) III e IV
d) I, II e III
e) I, II e IV
Questão 08
Considere a transformação cíclica de um gás perfeito
representada no gráfico.
Questão 06
Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para
um estado B, através de um processo, em que a pressão
P e o volume V variam conforme o gráfico abaixo.
Considere as seguintes afirmações sobre esse
processo:
A variação da energia interna e o trabalho em cada
ciclo são, respectivamente, iguais a:
a) 0 e 900 J.
b) 900 J e 0.
c) – 900 J e 0.
d) 0 e – 900 J.
Questão 09
Você já se perguntou como funciona a geladeira? De
que maneira ela consegue diminuir a temperatura dos
alimentos? Pelo menos sabe, do ponto de vista físico,
explicar o que acontece? A geladeira é uma máquina
térmica fria, que transforma trabalho em calor. Como
máquina térmica, ela respeita um ciclo de transformações
(duas isobáricas e duas adiabáticas), como mostra a
figura a seguir:
I. A temperatura do gás diminuiu.
II. O gás realizou trabalho positivo.
III. Este processo é adiabático.
Quais estão corretas?
Viva essa experiência.
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Identifique em qual transformação a temperatura
do gás atinge o seu menor valor. Assinale a alternativa
CORRETA:
a) Transformação IV – expansão isobárica.
b) Transformação I – compressão adiabática.
c) Transformação II – compressão isobárica.
d) Transformação III – expansão adiabática.
e) Transformação III – compressão adiabática.
Questão 10
A respeito dos gases que se encontram em condições
nas quais seu comportamento pode ser considerado
ideal, afirma-se que:
I. a grandeza que é chamada de temperatura é
proporcional à energia cinética média das moléculas.
II. a grandeza que é chamada de pressão é a energia que
as moléculas do gás transferem às paredes do recipiente
que contém esse gás.
III. a energia interna do gás é igual à soma das energias
cinéticas das moléculas desse gás.
Está(ão) correta(s):
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e III.
e) I, II e III.
Viva essa experiência.
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