Um sistema termodinâmico absorve 840 J de calor de uma fonte térmica mantida a temperatura constante de 400 K, durante um processo reversível. A variação da entropia do sistema é:

Um gás ideal contido em um recipiente recebe 950 J de calor do meio externo e realiza 400 J de trabalho sobre o meio externo. Aplicando a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna do gás é:

Um gás ideal monoatômico contido em um cilindro com pistão móvel sem atrito sofre uma expansão adiabática reversível, na qual realiza um trabalho de 450 J sobre o meio externo. Aplicando a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna do gás e a consequente alteração em sua temperatura são, respectivamente: 

Em um ensaio termodinâmico, um gás confinado em um dispositivo com isolamento térmico sofre expansão, realiza trabalho e apresenta diminuição de temperatura. A transformação descrita caracteriza um processo:

No processo de estrangulamento, um fluido originalmente sob pressão elevada atravessa uma parede porosa em direção a uma região de pressão baixa, sem transmissão de calor. Da aplicação da primeira lei da termodinâmicа а esse processo resulta uma função de estado, expressa pela soma U + PV, denominada:

Fonte: RODRIGUES, 2011, p. 40, fig. 3.3.

Um gás ideal, inicialmente em equilíbrio térmico com a vizinhança, encontra-se confinado em uma porção de um recipiente de paredes diatérmicas e volume total fixo (como representado na imagem), sendo a outra porção ocupada por vácuo. Ao se remover a separação interna, o gás expande-se de forma abrupta até ocupar todo o recipiente. Quanto ao comportamento desse gás durante o processo descrito, assinale a alternativa correta.

Define-se energia a capacidade de produzir trabalho. O comportamento da energia é definido por leis. Sobre as leis da termodinâmica, analisar os itens.
I. A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia pode se transformar de um tipo em outro, embora possa ser criada e destruída.
II. A segunda lei da termodinâmica pode ser enunciada de diversos modos, incluindo o seguinte: nenhum processo envolvendo uma transformação de energia ocorrerá espontaneamente, a menos que haja uma degradação de energia de uma forma concentrada para uma forma dispersa.
Está CORRETO o que se afirma: 

Sobre mudanças adiabáticas de temperatura da água do mar, analise as afirmativas abaixo.

I- Ocorrem independentemente de qualquer troca de calor do ou para o entorno.

II- Líquidos são mais compressíveis que gases e a taxa de mudança de temperatura com a profundidade nos oceanos como resultado de trocas adiabáticas é menor que 0,2°C.km^-1

III- Nos oceanos, a temperatura potencial é definida como aquela que o fluido teria se fosse levado adiabaticamente de uma determinada pressão até a superfície do mar.

IV- São uma consequência da compressibilidade dos fluidos.

Assinale a opção correta. 

A análise de sistemas físicos permite compreender diferentes formas de transformação de energia e suas implicações. Considerando sistemas ideais e reais, a interpretação adequada é que:

A distribuição espacial das temperaturas no Brasil resulta da interação entre fatores geográficos e processos termodinâmicos da atmosfera. Em áreas de relevo elevado, como planaltos e serras, observa-se a diminuição da temperatura média do ar, fenômeno explicado por princípios físicos relacionados à estrutura vertical da atmosfera. Essa variação térmica está associada ao comportamento do gradiente térmico vertical e às transformações adiabáticas do ar.

Com base nesse contexto, assinale a alternativa que explica corretamente a redução da temperatura com o aumento da altitude.

Considere que você é professor de Física do IFCE e acompanha uma turma de Engenharia durante um experimento de Termodinâmica. O sistema consiste em um recipiente rígido e termicamente isolado, contendo n mols de um gás ideal monoatômico. No interior do recipiente, há uma resistência elétrica ligada a uma fonte externa. Durante o experimento, uma corrente elétrica percorre a resistência por determinado intervalo de tempo.
Observa-se que:
• o volume do gás permanece constante; • não há troca de calor com o meio externo (paredes adiabáticas); • a temperatura e a pressão do gás aumentam.
Alguns estudantes afirmam que o aumento da energia interna viola a forma usual da Primeira Lei da Termodinâmica, pois, segundo eles, como o volume não varia e o sistema é adiabático, teríamos simultaneamente W = 0 e Q = 0, implicando ∆U = 0.
Diante dessa argumentação, qual alternativa apresenta a explicação fisicamente correta que o professor deve fornecer?

Considere uma parcela de ar em deslocamento sobre uma camada dz e que Θ é a temperatura potencial, Θ_v é a temperatura potencial virtual e Θ_se é a pseudotemperatura potencial equivalente. Analisando a estabilidade atmosférica, é correto afirmar que a camada estará:

Considere as afirmativas relacionadas às Leis da Termodinâmica apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:
(__)A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a variação da energia interna de um sistema depende apenas do calor trocado com o meio.
(__)A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que é possível construir uma máquina térmica que converta integralmente calor em trabalho, sem perdas ou efeitos adicionais.
(__)Em um sistema isolado, a entropia não diminui: ela aumenta em processos irreversíveis e permanece constante em transformações reversíveis.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 

A termodinâmica estuda as transformações de energia e a direção espontânea dos processos físicos, estabelecendo limites fundamentais para a conversão de calor em trabalho. Considerando as leis e processos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir:

I. Em um processo adiabático, não ocorre troca de calor entre o sistema e o meio externo, fazendo com que a variação da energia interna seja igual ao trabalho realizado.

II. A entropia de um sistema isolado pode diminuir espontaneamente durante um processo irreversível, desde que a temperatura interna permaneça constante e abaixo de zero grau.

III. O ciclo de Carnot define o limite máximo de eficiência teórica para qualquer máquina térmica que opere entre duas fontes de calor em temperaturas fixas distintas.

Está correto o que se afirma em: 

No laboratório de Física, foi realizado o seguinte experimento. Em um tubo de acrílico contendo ar e um pedaço de algodão, foi colocado um pistão, conforme a Figura 1. Em seguida, o laboratorista pressionou rapidamente o pistão para baixo, comprimindo o ar e fazendo com que o pedaço de algodão incendiasse, conforme a Figura 2.

Considerando o ar como um gás perfeito, assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas das frases a seguir.

O algodão pegou fogo porque o ar sofreu uma transformação ____________, na qual o(a) ____________ é convertido(a) em _____________ do(pelo) ar. Para essa transformação, a expressão da 1ª lei da termodinâmica pode ser representada assim: ____________. 

Analise as afirmativas abaixo sobre o funcionamento de uma máquina térmica e assinale a alternativa correta.

I. Uma máquina térmica diminui a entropia do universo gerando uma quantidade igual de calor e trabalho.

II. Teoricamente, a eficiência da máquina térmica de Carnot poderia chegar a 100% se a temperatura da fonte fria fosse 0 K.

III. Uma máquina térmica realiza trabalho e gera uma quantidade igual de calor em um processo cíclico.

IV. A eficiência de uma máquina irreversível normalmente é menor que a de uma máquina reversível operando nas mesmas condições.

V. A eficiência da máquina térmica de Carnot depende apenas da temperatura da fonte quente.

Um mol de gás ideal monoatômico passa pelo ciclo mostrado na figura abaixo. Assinale a alternativa que indica os valores corretos: do trabalho realizado quando o gás se expande de a até c pelo caminho abc; e da variação da energia interna em um ciclo completo, respectivamente. 

Um mol de um gás ideal cujo calor específico a volume constante é C_v(T) = a + bT, onde a e b são constantes conhecidas, é submetido a uma expansão reversível desde um estado inicial (P₁, V₁, T₁) até um estado final (P₂, V₂, T₂), com V₂ > V₁. Durante a expansão, a pressão varia com o volume segundo a lei: P = αV^-2 onde α é uma constante. Determine o trabalho realizado pelo gás e a quantidade de calor trocada.

Considerando a relação de Boltzmann S=k lnW , se o número de microestados acessíveis de um sistema isolado aumentar por um fator de e² , onde e é a base do logaritmo neperiano, a variação de entropia ∆S será igual a:

Uma máquina térmica opera com 20% de eficiência, realizando 400 J de trabalho por ciclo. A fonte quente está a 500 K e a fria a 300 K. Qual a variação total de entropia  do universo por ciclo?