O diagrama apresentado de pressão versus volume a seguir representa uma expansão adiabática de um gás ideal. Sabe-se que a razão entre os calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a  = 1,4.




O valor do trabalho, em joules, desta expansão adiabática, é

Sobre os conceitos de calor e trabalho em Termodinâmica, analise os itens a seguir e assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso.

( ) O calor é uma forma de transferência de energia que ocorre exclusivamente devido a uma diferença de temperatura entre o sistema e o meio externo.
( ) O trabalho é uma forma de energia transferida associada à ação de forças sobre um sistema, podendo ocorrer mesmo sem variação de temperatura.
( ) Tanto o calor quanto o trabalho são propriedades de estado, dependendo apenas da condição inicial e final do sistema.
( ) Em um processo cíclico, a variação da energia interna do sistema é nula, mas pode haver troca de calor e realização de trabalho.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é 

Em uma explosão confinada, o perito criminal deve estimar a energia liberada para avaliar a potencialidade e o tipo de explosivo utilizado (por exemplo, deflagrante ou detonante).

Assinale a opção que representa o princípio da Termodinâmica que governa a conservação de energia e é aplicado no cálculo da energia liberada pela reação química da explosão, considerando o sistema (gases em expansão) e o ambiente.

Na investigação de uma explosão química, a perícia precisa caracterizar a capacidade destrutiva do material. O potencial explosivo está diretamente relacionado a grande e rápida liberação de energia.

Assinale a opção que apresenta, respectivamente, o parâmetro termodinâmico primário, que representa a energia térmica liberada pela reação de um explosivo sob pressão constante, e o tipo de reação característica da explosão.

Na termodinâmica, a variação da energia interna de um sistema é igual

Para conhecer a condição de equilíbrio de uma determinada camada da atmosfera, basta confrontar a inclinação da reta que traduz seu gradiente vertical de temperatura com as linhas que representam as razões adiabática e pseudoadiabática. Sabendo que a razão pseudoadiabática é sempre menor que a adiabática, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F as falsas.

(    ) A camada será absolutamente estável quando a variação vertical de temperatura na atmosfera for menor que a razão pseudoadiabática.

(    ) A camada será absolutamente instável se a variação vertical de temperatura na atmosfera for maior que a razão adiabática.

(    ) Quando a variação vertical de temperatura na atmosfera for superior à razão pseudoadiabática, porém menor que a razão adiabática seca, a camada será condicionalmente instável, ou seja: será instável se o ar estiver saturado e estável no caso contrário.

Assinale a sequência correta.

Observe o diagrama pressão versus volume (p x V) a seguir, em que está representada uma etapa da transformação de um gás ideal em um sistema termodinâmico:

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

O trabalho, em joules, realizado pela força de pressão do gás na transformação do estado S para o estado T é de

Durante uma aula prática sobre Termodinâmica, um professor de Física apresenta a seus alunos três experimentos distintos com um gás contido em um cilindro provido de pistão móvel, com o objetivo de discutir o princípio da conservação de energia em sistemas termodinâmicos.

Pondere que, em todas as situações, o sistema é ideal: o gás é perfeito, o cilindro e o pistão não trocam calor com o ambiente além do indicado, o atrito é desprezível.

Nos experimentos, o professor observa:

– Situação 1: O pistão se move lentamente enquanto o gás mantém temperatura constante.

– Situação 2: O cilindro é isolado termicamente, o gás se expande realizando trabalho sobre o pistão.

– Situação 3: O pistão é travado, impedindo a variação de volume, enquanto o gás recebe calor de uma fonte externa.

Com base nessas observações e na Primeira Lei da Termodinâmica, assinale a alternativa correta.

 O que representa a elipse de erro em geodésia? 

A “matka”, como é chamado o pote de barro na Índia, é utilizada para conservar a água a uma temperatura menor do que a ambiente. A explicação para esse fenômeno é:

Observe a notícia.

(https://revistapesquisa.fapesp.br/ cerveja-gelada-por-mais-tempo/. Adaptado)

Um estudo recente analisou como o formato de copos influencia a manutenção da temperatura da cerveja. Considerando os princípios da termodinâmica, copos com base estreita e boca larga ajudam a manter a cerveja gelada por mais tempo, pois

A insolação representa a quantidade de radiação solar incidente sobre uma determinada área da superfície terrestre. Sua variação ao longo do ano está diretamente relacionada à inclinação do eixo da Terra e à posição relativa do Sol no céu.

Desconsiderando variação da insolação solar devido a variação da distância da Terra ao Sol em Porto Alegre, no solstício de verão, a altura máxima do Sol é de 83,5º, enquanto no solstício de inverno é de 36,5º.

Dado que o valor aproximado da insolação no verão e inverno corresponde 0,99 e 0,59, o fator pelo qual a insolação de verão supera a do inverno corresponde a: 

A natureza sempre busca um estado de harmonia, que os cientistas chamam de equilíbrio. Na física térmica, o equilíbrio termodinâmico é o estado em que um sistema termodinâmico atinge estabilidade e uniformidade em suas propriedades. Avalie as propriedades abaixo que representam as características do sistema termodinâmico.
I Fluxo de energia uniforme. II Temperatura uniforme. III Pressão uniforme. IV Composição química uniforme.

Das propriedades, estão corretas:

Dois gases ideais A e B estão confinados em uma câmara dividida por um êmbolo móvel que não permite a mistura dos gases. Ambos os lados da câmara estão isolados termicamente do ambiente. O gás A está inicialmente a uma temperatura T_A e o gás B a uma temperatura T_B. O êmbolo é movido lentamente para comprimir o gás A e expandir o gás B sem troca de calor com o ambiente. Considere que a energia interna dos gases depende apenas da temperatura.

Assinale a alternativa CORRETA que apresente a relação correta para o trabalho W realizado sobre o sistema formado pelos gases A e B:

A figura abaixo representa um ciclo fechado para um gás (a figura não está desenhada em escala). O módulo da variação da energia interna do gás ao se mover de a para c ao longo do caminho abc é de 220 J. Ao se mover de c para d, 160 J devem ser transferidos para ele como calor. Uma transferência adicional de 100 J como calor é necessária enquanto se move de d para a. Quanto trabalho é realizado pelo gás ao se mover de c para d?

Um tanque de aço inoxidável com um volume de 18m3 foi carregado com vapor d’água a uma temperatura de 110°C por meio de um registro. Em seguida, o registro foi fechado e o tanque foi molhado com uma mangueira. Em menos de um minuto, o tanque de grossas paredes foi esmagado, como se tivesse sido pisado por alguma criatura gigantesca de um filme de ficção científica. Analise as afirmativas a seguir.

I. Na verdade, foi a atmosfera que esmagou o tanque. Quando o tanque foi resfriado pela água, o vapor esfriou e a maior parte se condensou, o que significa que o número N de moléculas de gás e a temperatura T do gás no interior do tanque diminuíram.

II. Considerando a Lei dos Gases Ideais, podemos dizer que a pressão do gás diminuiu porque parte do gás escapou do tanque, uma vez que, a pressão atmosférica não é suficiente para esmagar o tanque de aço.

III. As medidas mostram que se colocarmos 1mol de vários gases em recipientes de mesmo volume e os mantivermos na mesma temperatura, as pressões serão quase iguais. Se repetirmos as medidas com concentrações dos gases cada vez menores, as pequenas diferenças de pressão tendem a desaparecer. Medidas muito precisas mostram que, em baixas concentrações, todos os gases reais obedecem à relação PV = nRT.

Está correto o que se afirma em

O conceito de equilíbrio termodinâmico é essencial para entender as características naturais e o comportamento dos sistemas físicos. Em relação ao equilíbrio termodinâmico na natureza, assinale a alternativa correta: 

A transformação de energia observada na execução do experimento descrito no Texto 03 é: