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,

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.

A respeito dos processos termodinâmicos a seguir, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Em um processo adiabático de um gás ideal, a temperatura do gás se conserva constante, pois sem troca de calor não pode ocorrer variação de temperatura.

( ) Faz-se determinada massa de um gás ideal evoluir entre dois estados de equilíbrio termodinâmico. Tanto o trabalho W realizado pelo gás quanto a quantidade de calor Q, recebida pelo gás dependem do processo através do qual se deu a evolução entre os estados inicial e final de equilíbrio. Já a diferença Q - W é sempre a mesma, seja qual for o processo entre esses mesmos estados inicial e final.

( ) Deseja-se fazer a temperatura de determinada massa de um gás ideal sofrer um acréscimo ΔT cedendo-lhe calor. Para que a quantidade de calor cedida seja a menor possível, devemos aquecer o gás mantendo seu volume constante.

As afirmativas são, respectivamente,

O estado de um gás é definido por três grandezas: a pressão (P): força com a qual as partículas se chocam dentro do recipiente onde o gás se encontra; o volume (V): tamanho do volume do recipiente que contém o gás; e, a temperatura absoluta (T): medida do grau de agitação molecular do gás. Quando uma ou mais dessas grandezas variam, dizemos que o gás sofreu uma transformação. É correto afirmar que numa transformação

Certo gás ideal, que inicialmente se encontrava a uma temperatura de 300 K, passou por uma transformação adiabática que resultou no aumento de sua temperatura para 350 K. Em seguida, a temperatura desse gás subiu para 375 K devido a um processo isovolumétrico. Nesse caso, após esses processos, a razão entre o módulo do trabalho e o calor transferido a esse gás é

Uma máquina térmica opera em um ciclo termodinâmico conforme mostrado no gráfico T-S na figura precedente. Com base nessas informações e no gráfico, é correto afirmar que o trabalho realizado por esse motor é de

A figura precedente mostra o gráfico p-V de uma transformação cíclica de um gás ideal. Com base nas informações do diagrama, é correto afirmar que, ao longo do ciclo, o gás

Um gás perfeito foi transferido de um recipiente de volume V para outro com volume 2V. Considerando que o sistema seja isobárico, assinale a alternativa que indica a correta variação na temperatura do gás.

Um motor a combustão realiza trabalho por meio da expansão isobárica do combustível inflamado dentro do motor. Considerando um motor de motocicleta com volume interno de 250 centímetros cúbicos e uma rotação de 3500 rpm (ciclos expansão/contração por minuto), e que a cada ciclo a pressão interna é de 12 atmosferas (1 atm = 1,0 x 10⁵ N/m² ), calcular a potência deste motor.

Um sistema constituído por n mols de um gás monoatômico sofre o processo cíclico apresentado na figura.

No estado representado em A, o sistema sofre uma expansão isobárica para o estado B. Em seguida, a pressão é reduzida, com volume constante, para o estado C. Por fim, o gás é comprimido, à temperatura constante, de volta para o estado A. Assim, em um ciclo completo, entra no sistema uma quantidade de calor correspondente a

                        

A Figura acima ilustra o diagrama PV para um processo de um gás ideal de um estado inicial i até um estado final f. A curva apresentada é uma hipérbole.

Tal processo corresponde a uma

Em uma turbina a vapor real, o processo de expansão ocorre sempre com algum grau de irreversibilidade. Desse modo, para um mesmo estado termodinâmico inicial do vapor superaquecido e um mesmo salto de pressão na expansão, a entalpia final do fluido será

Uma amostra de gás foi comprimida de V₁ para V₂, usando uma pressão constante P₁. Então, a amostra foi resfriada para que a pressão fosse de P₁ para P₂, enquanto que o volume permaneceu constante em V₂. Por fim, foi permitido à amostra expandir de V₂ para V₁, enquanto que a pressão sobe de P₂ retornando à P₁, como mostra o gráfico.   Diante do exposto, sobre a energia, é correto afirmar que o(a

Nas buscas pela provável causa de um incêndio, foi encontrado no interior da residência um pequeno botijão de gás inflamável, próximo a um fogareiro. O botijão estava destruído por sua explosão, que posteriormente ficou comprovada e apontada como a causa do rápido alastramento do incêndio. O volume de gás combustível armazenado em um desses botijões é de 1 L e, à temperatura de 27 ºC, a pressão interna é de 2 atm. Se o limite de pressão suportável para que o botijão não exploda é 10 atm e supondo que se possa comparar o gás a um gás ideal, a temperatura do gás contido no botijão encontrado ultrapassou o valor de temperatura, em kelvins, de