Questões de Concurso
Sobre 1ª lei da termodinâmica em física
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O módulo do trabalho realizado, nesse processo, em joules, é aproximadamente,
Um exemplo dessa transformação é a conversão de energia cinética em energia elétrica, que pode ser observada
Uma tubulação possui deficiência no isolamento térmico e perde 0,25ºC por metro. Se na tubulação está entrando água aquecida a 68,5ºC a uma vazão de 12 l/s, qual é a temperatura da água após um percurso de 26,4 metros?
A primeira lei da termodinâmica, associada ao conceito de energia, pode ser expressa pela diferença entre o calor absorvido e o trabalho realizado nos processos termodinâmicos.
Um gás ideal no estado inicial está com pressão de 3 atm, volume de 1 L e energia interna de 456 J, após sofrer dois processos sucessivos: um isobárico, até atingir o volume de 3 L, e outro isocórico, até atingir o estado final com pressão de 2 atm, volume de 3 L e energia interna de 912 J.
Considerando que 1 atm . L = 100,0 J, assinale a alternativa que indica qual o calor trocado durante o processo, em Joules (J).
A termodinâmica estuda a troca de matéria e a troca de energia entre sistemas ou entre um sistema e sua vizinhança, pelo processo mecânico de transferência de energia – trabalho – e pelo processo de transferência de energia causado por uma diferença de temperatura – calor. Trabalha com os estados de equilíbrio e com as propriedades macroscópicas que caracterizam os sistemas. É estruturada em quatro princípios conhecidos como leis da termodinâmica: lei zero, associada ao conceito de temperatura; primeira lei, associada ao conceito de energia; segunda lei, associada ao conceito de entropia; e terceira lei, associada ao limite constante da entropia quando a temperatura Kelvin aproxima-se de zero.
Disponível em: <https://www.ufsm.br/cursos/graduacao/santa-maria/fisica/2020/02/21/leis-da-termodinamica/>. Acesso em: 15 ago. 2022, com adaptações.
Acerca das leis da termodinâmica, assinale a alternativa correta.
O primeiro princípio da Termodinâmica estabelece que, se um sistema gasoso recebe uma quantidade de calor (Q) do meio externo, essa energia pode ser armazenada no sistema, aumentando sua energia interna ( U), e/ou pode ser utilizada na realização de trabalho (W).
Com base nesse princípio, em uma transformação
Essa quantidade de calor e esse trabalho são tais que
A variação da energia interna é igual a 3,6 . 104 J.
O trabalho realizado pelo gás na transformação é igual a 2,4 . 104 J.
A figura precedente mostra o diagrama P - V, que descreve o ciclo termodinâmico de um motor. A substância de trabalho é um gás ideal simples constituído por moléculas com grau de liberdade g. Os processos AB e CD são processos isotérmicos de expansão e contração respectivamente. O fator de aumento proporcional da pressão 4 e de aumento proporcional do volume 5 são ambos maiores do que 1.
Considerando essas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo gás neste ciclo será dado por
ΔU = Q – W
Na qual • Quantidade de calor: Q; • Trabalho: W.
Para um processo adiabático, a variação da energia cinética é dada por
Durante esse processo, o gás recebeu uma quantidade de calor igual a
I - A entropia aumenta em uma transformação adiabática reversível.
II - É possível realizar um processo cujo único efeito é transferir calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente.
III- O trabalho realizado para levar um sistema termicamente isolado de um estado inicial a um estado final é independente do caminho.
Quais estão corretas?
Qual o valor mais próximo do quociente entre o volume final e o volume inicial na expansão isotérmica?
Nessas condições, a pressão da bola, medida em atm, é igual a
Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.
Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota.
Se as temperaturas da frigideira Tf e da gota d’água Tg forem
constantes durante toda a vaporização da gota d’água, a taxa
com que a energia é conduzida da frigideira para a gota será
diretamente proporcional a Y.
Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.
Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota.
Se o calor latente de vaporização da água for L, o tempo de
vaporização da gota d’água será proporcional a 1/L.
Considere que uma locomotiva a vapor funcione com uma caldeira operando a 200 ºC e todo o vapor escape diretamente à atmosfera (CNTP). Nesse caso, a quantidade de trabalho útil idealmente produzido para cada 100 calorias geradas na caldeira seria mais próximo de
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