Questões de Física - Transformações Gasosas para Concurso

Considere o ciclo termodinâmico teórico apresentado no diagrama PV, da Figura 4, no qual um mol de um gás monoatômico ideal está contido em um cilindro com pistão. O ciclo é composto por quatro etapas distintas: uma expansão isobárica (A ➝ B); uma expansão isotérmica (B ➝ C) à temperatura de 562,5 K; uma transformação isocórica (C ➝ D); uma compressão isotérmica (D ➝ A) à temperatura de 300 K. Para efeitos de cálculo, utilize a constante dos gases ideais R = 8 J/(mol · K) e In 1,5 × 105 ≅ 12. 

Considerando a situação apresentada na Figura 4, analise as seguintes assertivas:

I. O volume do gás no estado A é de 1,6 × 10⁻² m³.

II. A pressão do gás no estado C é de 10³ Pa.

III. O trabalho realizado pelo gás no processo B ➙ C é de aproximadamente 54 kJ.

IV. O trabalho realizado pelo gás no processo A ➙ B é de 210 J.

Quais estão corretas?

Em 1769, James Watt inventou uma máquina que não necessitava da força animal ou humana para gerar movimento. Esse feito revolucionou a atividade industrial e foi o embrião dos motores à combustão interna utilizados atualmente. O funcionamento do motor de quatro tempos pode ser explorado nas aulas de ciências, ao abordar o comportamento das reações de combustão e as transformações gasosas. Considerando o tema, analise os itens a seguir.
I. As reações de combustão são espontâneas. II. Uma transformação gasosa isobárica ocorre a temperatura constante. III. Uma compressão gasosa adiabática não envolve trocas de calor. IV. Os gases aquecidos apresentam pressão total maior comparado aos gases resfriados.

Está INCORRETO o que se afirma em

O gráfico indica o fator de compressibilidade à temperatura constante do gás hidrogênio de acordo com seu comportamento real na relação P_ˑV/nR_ˑT em função da pressão.

Caso o gás hidrogênio se comportasse como um gás ideal, a reta seria

Um gás diatômico ideal com n mols é comprimido isotericamente, de modo que seus valores de pressão inicial P, e volume inicial e V_i passam para um estado com pressão final Pƒ e volume final Vƒ. Considerando a temperatura da compressão, T, e a constante universal dos gases, R, assinale a opção que representa corretamente a variação de energia interna sofrida pelo gás entre os estados inicial e final.

    Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas T_Q = 900 K e T_F = 400 K, sendo T_Q a temperatura da fonte quente e T_F a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.