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Simulado Termodinamica, Exercícios de Física

Lista de Exercícios para estudar para prova

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 07/06/2020

maria-gabriella-moretto
maria-gabriella-moretto 🇧🇷

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Questão 1: De que trata a lei zero da termodinâmica?
a) ( ) Da taxa de transferência de energia de um sistema para outro.
b) ( ) Do processo através do qual um objeto atinge equilíbrio térmico.
c) ( ) Do trabalho realizado por um sistema ou sobre um sistema.
d) ( ) Das circunstâncias nas quais um objeto está em equilíbrio térmico.
e) ( ) Da definição da escala kelvin de temperatura.
Questão 2: Um recipiente selado contém 𝑛 mols de um gás à pressão 𝑃. Se o volume do recipiente é
reduzido a metade do valor inicial sem mudança de temperatura, qual das seguintes afirmações a respeito
da pressão final do gás é verdadeira?
a) ( ) A pressão final é 2𝑃.
b) ( ) A pressão final é 0,5𝑃.
c) ( ) A pressão final é 4𝑃.
d) ( ) A pressão final é 0,25𝑃.
e) ( ) Não é possível calcular a pressão final sem conhecer os valores iniciais de 𝑃, 𝑉, 𝑛 e 𝑇.
Questão 3: Qual das afirmações abaixo caracteriza um processo reversível?
a) ( ) Todo calor fornecido ao sistema é convertido em trabalho durante o processo.
b) ( ) A entropia do sistema não aumenta durante o processo.
c) ( ) A temperatura inicial e a temperatura final do processo são iguais.
d) ( ) A entropia do sistema diminui durante o processo.
e) ( ) Tanto a descrição (b) como a descrição (c) caracterizam um processo reversível.
Questão 4: Qual das afirmações abaixo é incompatível com a segunda lei da termodinâmica?
a) ( ) O gelo pode ceder calor ao ambiente.
b) ( ) O calor passa espontaneamente de um objeto a uma temperatura maior para um objeto de
temperatura menor.
c) ( ) A energia interna de um sistema pode ser modificada fornecendo calor ao sistema ou
realizando trabalho sobre o sistema.
d) ( ) O calor específico a volume constante de um gás monoatômico é diferente do calor específico
a volume constante de um gás diatômico.
e) ( ) Uma geladeira pode resfriar uma cozinha se for deixada com a porta aberta.
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Baixe Simulado Termodinamica e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity!

Questão 1 : De que trata a lei zero da termodinâmica?

a) ( ) Da taxa de transferência de energia de um sistema para outro.

b) ( ) Do processo através do qual um objeto atinge equilíbrio térmico.

c) ( ) Do trabalho realizado por um sistema ou sobre um sistema.

d) ( ) Das circunstâncias nas quais um objeto está em equilíbrio térmico.

e) ( ) Da definição da escala kelvin de temperatura.

Questão 2 : Um recipiente selado contém 𝑛 mols de um gás à pressão 𝑃. Se o volume do recipiente é

reduzido a metade do valor inicial sem mudança de temperatura, qual das seguintes afirmações a respeito

da pressão final do gás é verdadeira?

a) ( ) A pressão final é 2 𝑃.

b) ( ) A pressão final é 0 , 5 𝑃.

c) ( ) A pressão final é 4 𝑃.

d) ( ) A pressão final é 0 , 25 𝑃.

e) ( ) Não é possível calcular a pressão final sem conhecer os valores iniciais de 𝑃, 𝑉, 𝑛 e 𝑇.

Questão 3 : Qual das afirmações abaixo caracteriza um processo reversível?

a) ( ) Todo calor fornecido ao sistema é convertido em trabalho durante o processo.

b) ( ) A entropia do sistema não aumenta durante o processo.

c) ( ) A temperatura inicial e a temperatura final do processo são iguais.

d) ( ) A entropia do sistema diminui durante o processo.

e) ( ) Tanto a descrição (b) como a descrição (c) caracterizam um processo reversível.

Questão 4 : Qual das afirmações abaixo é incompatível com a segunda lei da termodinâmica?

a) ( ) O gelo pode ceder calor ao ambiente.

b) ( ) O calor passa espontaneamente de um objeto a uma temperatura maior para um objeto de

temperatura menor.

c) ( ) A energia interna de um sistema pode ser modificada fornecendo calor ao sistema ou

realizando trabalho sobre o sistema.

d) ( ) O calor específico a volume constante de um gás monoatômico é diferente do calor específico

a volume constante de um gás diatômico.

e) ( ) Uma geladeira pode resfriar uma cozinha se for deixada com a porta aberta.

Questão 5 : Joãozinho está construindo seu novo termômetro baseado na sua escala de temperatura

fictícia, JOANON (°𝐽𝑂). Sabe-se que a água congela a − 30 ° 𝐽𝑂 e evapora a 420° 𝐽𝑂. Calcule a temperatura

em ℃, quando o termômetro do Joãozinho marcava 60° 𝐽𝑂.

Questão 6 : Um anel de cobre (Cu) de 20 𝑔 a 0℃ tem um diâmetro interno 𝐷 = 2 , 54 𝑐𝑚. Uma esfera de

alumínio a 100 ℃ tem um diâmetro 𝑑 = 2 , 54508 𝑐𝑚. A esfera é colocada acima do anel até que os dois

atinjam o equilíbrio térmico, sem perda de calor para o ambiente. A esfera se ajusta exatamente ao anel

na temperatura do equilíbrio. Determine a temperatura de equilíbrio do sistema.

Considere: Coeficientes de dilatação linear: alumínio 𝛼 𝐴𝑙

= 23 × 10

− 6

/℃, cobre 𝛼

𝐶𝑢

= 17 × 10

− 6

/℃. Calores

específico: alumínio 𝑐 𝐴𝑙

= 0 , 215 𝑐𝑎𝑙/(𝑔 ∙ 𝐾), cobre 𝑐

𝐶𝑢

= 0 , 0923 𝑐𝑎𝑙/(𝑔 ∙ 𝐾).

RESPOSTA:

𝑇 = ____________________________________ ℃.

RESPOSTA:

𝑇 = ____________________________ ℃.

Questão 8 : Em um experimento 200 𝑔 de cobre sólido, com calor específico de 390 𝐽/(𝑘𝑔 ∙ 𝐾) a 100℃ são

misturados com 20 𝑔 de água a 25 ℃, com a mistura isolada termicamente. Considere o calor específico

da água igual a 4180 𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾.

a) Calcule a temperatura de equilíbrio.

b) Calcule a variação de entropia do sistema.

Questão 9 : O ciclo abaixo mostrado na figura abaixo ( 1 → 2 → 3 → 1 ) representa as transformações

termodinâmicas sofridas pelo gás operante de uma máquina térmica. Dentro do sistema existem 5 𝑚𝑜𝑙𝑠 de

um gás com constituição molecular desconhecida. Os processos termodinâmicos são: 1 → 2 (isotérmico),

2 → 3 (isobárico), 3 → 1 (adiabático).

Considere: constante dos gases ideais: 𝑹 = 𝟖, 𝟑 𝑱/(𝒎𝒐𝒍 ∙ 𝑲) , 1 𝑎𝑡𝑚 = 1 × 10

5

a) Preencha a tabela abaixo com as informações de pressão ( P ), volume ( V ) e temperatura ( T ) dos

pontos 1, 2 e 3 com a unidade adequada requisitada na tabela.

PONTO P [Pa] V [m

3

] T [K]

Pressão [atm]

Volume [m

3

]

Diagrama PV para Gás Ideal

Isotérmica Adiabática Isobárico