Questões de Concurso
Sobre transformações gasosas em física
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O cotidiano é repleto de máquinas térmicas: automóveis com motor de combustão interna, aparelhos de ar condicionado e refrigeradores. A figura abaixo representa o diagrama pV de uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Brayton, esquematicamente análogo a um refrigerador.
Considerando o diagrama pV representado na figura, avalie as afirmativas:
I A área da região delimitada pela curva da figura é igual ao trabalho realizado sobre o gás para extrair calor F (Q ) de um reservatório frio e rejeitar uma quantidade maior de calor (Q ) Q para o reservatório quente.
II O gás deve sofrer uma expansão adiabática no processo de 2 para 1 para que sua temperatura fique abaixo da temperatura do reservatório frio.
III O gás deve sofrer uma compressão adiabática no processo de 4 para 3 para que sua temperatura fique acima da temperatura do reservatório quente.
Das afirmativas feitas, está(ão) correta(s):
A primeira lei da termodinâmica pode ser considerada como outra forma de enunciar a lei da conservação da energia, ou seja, a variação de energia de um sistema é igual à diferença entre a energia recebida pelo sistema e a energia fornecida por um sistema. A respeito da primeira lei da termodinâmica, julgue o próximo item.
Um gás é aquecido e descreve uma reta vertical em um
diagrama PV do estado inicial (2,0 · 105 Pa e 4 m3
) ao
estado final (5,0 · 105 Pa e 3 m3
). O trabalho realizado
pelo gás sobre o ambiente é de 900 kJ.
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O trabalho realizado no ciclo é superior a 430 J.
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O calor recebido pelo gás é igual a 400 J.
Calcule a variação de entropia do argônio, que está inicialmente a 27 ºC e a 1 atm, num recipiente de 0,800 dm3 de volume e que se expande até o volume de 1,000 dm3, sendo simultaneamente aquecido até 100ºC. Considere: 1 atm = 1,00 x 105 Pa; T (K) = T (ºC) +273.
Assinale a alternativa correta:
Um recipiente rígido contem 6,0 mols de um gás perfeito à temperatura de 127 °C e pressão P.
Para que a pressão exercida pelo gás não se altere quando a sua temperatura sobe a 327 °C, o número de mols do gás que deve ser retirado do recipiente é
Um cilindro, com pistão móvel sem atrito, contém 6,0 L de hidrogênio, à pressão de 1,0 atm e temperatura de 27 °C. O gás sofre uma transformação até que a pressão resulte 0,5 atm e a temperatura passe a 177 °C. Neste novo estado, o volume do gás é, em L,
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T) versus entropia (S)) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual a 3.000 J, julgue o próximo item.
A diferença entre as energias absorvida e transferida pelo
sistema é de 1.500 J.
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T) versus entropia (S)) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual a 3.000 J, julgue o próximo item.
O trabalho realizado pelo gás entre os estados B e C é igual a
três quartos da energia interna no ponto B.
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T) versus entropia (S)) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual a 3.000 J, julgue o próximo item.
Em um ciclo completo, a variação de energia interna é igual
a 3.000 J.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue o item que se segue.
Caso uma substância tenha uma temperatura T1 e pressão P1,
e, em uma transformação isobárica, vá para um estado com
temperatura T2, esse material terá passado por uma transição de
fase denominada sublimação.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue o item que se segue.
Se uma substância tiver uma temperatura T1 e pressão P2, e, em
uma transformação isobárica, for para um estado com
temperatura T2, esse material terá passado por uma transição de
fase denominada sublimação.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue o item que se segue.
Não é possível um processo isotérmico que vá do estado com
pressão P2 e temperatura T2 até um estado com pressão P1 e
temperatura T2, pois existe uma transição de fase no meio do
processo.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue o item que se segue.
A mudança de fase acontece de forma rápida, pois não há troca
de calor.
O estudo do calor e de suas transformações em energia mecânica é chamado de termodinâmica, que significa “movimento do calor”. A ciência da termodinâmica foi desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse compreendida.
P. Hewitt. Física Conceitual. 9.ª edição (com adaptações).
A respeito da termodinâmica, assinale a alternativa correta.
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