Exercícios de Física - Termodinâmica (resolvidos)

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Um dos conteúdos que mais apresenta problemas aos vestibulandos na prova de Física é Termodinâmica. Para que você possa desenvolver suas habilidades nestas questões nada melhor do que exercitar. Separamos 10 questões deste assunto com suas respectivas respostas. Aproveite!!! Em caso de dúvidas contrate uma aula individual via MSN pelo email sovestibular@gmail.com

Para as questões 01 e 02

Em uma transformação isotérmica, mantida a 127°C, o volume de certa quantidade de gás, inicialmente sob pressão de 2,0 atm, passa de 10 para 20 litros. Considere a constante dos gases R, igual a 0,082 atm.R/mol . K.



01. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto:



01) O produto nR varia entre 0,10atm . R/K e 0,050atm . R/K.

02) A pressão final do gás foi de 1,0atm.

04) A densidade do gás permaneceu constante.

08) O produto nR tem um valor constante de 0,050atm . R/K.

16) O produto nR tem um valor constante de 50atm.cm3/K.

32) A densidade final do gás foi de 50% do valor inicial.



RESOLUÇÃO: 34 pontos (corretas 02 e 32)




02. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto:



01) Na transformação, a densidade do gás é diretamente proporcional à pressão.

02) A energia interna permaneceu constante.

04) O sistema trocou calor com o meio ambiente.

08) Como a temperatura permaneceu constante, o sistema não trocou calor com o meio ambiente.

16) A energia interna aumentou.

32) A quantidade de calor recebida é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão.

64) A quantidade de calor trocado e o trabalho realizado são ambos nulos.



Resposta: 39 (corretas 01,02,04 e 32)



03. (ACAFE-SC) Um gás ideal recebe calor e fornece trabalho após uma das transformações:



a) adiabática e isobárica.

b) isométrica e isotérmica.

c) isotérmica e adiabática.

d) isobárica e isotérmica.

e) isométrica e adiabática.



Resposta: D



04. (FEI) Numa transformação de um gás perfeito, os estados final e inicial acusaram a mesma energia interna. Certamente:



a) a transformação foi cíclica.

b) a transformação isométrica.

c) não houve troca de calor entre o gás e o ambiente.

d) são iguais as temperaturas dos estados inicial e final.

e) não houve troca de trabalho entre o gás e o meio.



Resposta: D



05. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)



a) –1000J

b) +2000J

c) –4000J

d) +4000J

e) +7000J



Resposta: A




06. (CEFET - PR) O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: "É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho." Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:



a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;

b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;

c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas;

d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;

e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.



RESPOSTA: D



07. (UFPF - RS) Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes térmicas: uma quente em temperatura de 227°C e uma fria em temperatura -73°C. O rendimento desta máquina, em percentual, é de:



a) 10

b) 25

c) 35

d) 50

e) 60



RESPOSTA: E



08. (EN - RJ) Um motor térmico recebe 1 200 calorias de uma fonte quente mantida a 227°C e transfere parte dessa energia para o meio ambiente a 24°C. Qual o trabalho máximo, em calorias, que se pode esperar desse motor?



a) 552

b) 681

c) 722

d) 987

e) n.d.a.



RESPOSTA: A



09. (UNIVALI - SC) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. o calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente:



a) 500 e 1 500

b) 700 e 1 300

c) 1 000 e 1 000

d) 1 200 e 800

e) 1 400 e 600



RESPOSTA: D



10. (UNAMA) Um motor de Carnot cujo reservatório à baixa temperatura está a 7,0°C apresenta um rendimento de 30%. A variação de temperatura, em Kelvin, da fonte quente a fim de aumentarmos seu rendimento para 50%, será de:



a) 400

b) 280

c) 160

d) 560

e) 725



RESPOSTA: C

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