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Questões de Vestibular Sobre 1ª lei da termodinâmica em física

Foram encontradas 131 questões

Q4130214 Física
As leis da Termodinâmica estabelecem princípios fundamentais sobre as transformações de energia em sistemas físicos, permitindo analisar processos como trocas de calor, realização de trabalho e funcionamento de máquinas térmicas. Nesse contexto, os conceitos de transformações reversíveis, irreversíveis e cíclicas são essenciais para a descrição termodinâmica dos sistemas. Considerando os princípios da Termodinâmica, analise as seguintes afirmações referentes a um gás ideal.

I. Uma transformação irreversível é aquela na qual não é possível retornar o sistema e suas vizinhanças aos estados iniciais sem que ocorram modificações permanentes no meio externo.
II. Em uma transformação cíclica, a variação da energia interna do sistema é nula sempre que o sistema retorna ao ponto inicial, pois essa grandeza depende apenas do estado termodinâmico desse sistema.
III. Mesmo operando de forma reversível entre duas fontes térmicas, mantidas a temperaturas distintas, uma máquina térmica não pode converter integralmente o calor recebido em trabalho.

Sobre as assertivas, é correto afirmar que são verdadeiras
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Ano: 2025 Banca: ECONRIO Órgão: FACMAR Prova: ECONRIO - 2025 - FACMAR - Vestibular Medicina - Primeiro Semestre 2026 |
Q3902350 Física
Em uma linha de envase, atuadores pneumáticos operam em ciclos repetitivos para empurrar frascos. Em um teste de rotina, sensores registram o comportamento de uma câmara pneumática preenchida com gás ideal para verificar se a energia por ciclo é compatível com a potência do conjunto. O ciclo observado é representado no diagrama P × V a seguir, com contorno retangular, composto por duas etapas isobáricas e duas isocóricas.

Imagem associada para resolução da questão


Diagrama P-V.

Elaboração própria. As pressões alternam entre 1,0 atm e 2,5 atm, enquanto os volumes variam entre 2,0 L e 6,0 L nos trechos isocóricos. O percurso do ciclo é horário. Perdas mecânicas ou térmicas devem ser desprezadas e deve-se adotar que 1 atm = 1,0 × 105 Pa; 1L = 1,0 × 10–3 m3 .
O trabalho líquido realizado pelo gás por ciclo, em joules, é igual a:
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Ano: 2024 Banca: VUNESP Órgão: FCM/SANTA CASA Prova: VUNESP - 2024 - FCM/SANTA CASA - Vestibular |
Q4149667 Física

O motor a combustão funciona como uma máquina térmica, que recebe uma quantidade de calor Q1 de uma fonte quente, realiza um trabalho W e envia uma quantidade de calor Q2 para uma fonte fria.



Imagem associada para resolução da questão



Considere um motor a combustão cujo rendimento seja de 40% e que desenvolva uma potência útil de 48 kW. A potência total e a potência dissipada na forma de calor por esse motor são, respectivamente,

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Ano: 2024 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2024 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q3467642 Física

No bloco superior abaixo, são listadas Leis da Termodinâmica; no bloco inferior, frases que caracterizam cada uma dessas leis.



Associe adequadamente o bloco inferior ao superior.


1 - Lei Zero da Termodinâmica


2 - 1ª Lei da Termodinâmica


3 - 2ª Lei da Termodinâmica



( ) O calor não flui espontaneamente de uma região mais fria para uma região mais quente.


( ) O calor fornecido a um sistema termodinâmico é consumido na variação da energia interna deste sistema e na realização de trabalho contra forças externas que agem sobre ele.


( ) Se dois sistemas termodinâmicos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre si.



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

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Ano: 2024 Banca: IDCAP Órgão: FAESA Prova: IDCAP - 2024 - FAESA - Vestibular - Medicina (2º Semestre 2024) |
Q3351018 Física
Captura_de tela 2025-05-16 091146.png (169×37)
Um corpo de temperatura Tc, colocado em um ambiente de temperatura Ta, obedece à relação acima com a temperatura medida na escala Celsius e o tempo t medido em horas.
Essa relação é conhecida como Lei de Resfriamento de Newton, sendo p e q constantes.
Considere uma tigela de sopa, inicialmente a 84ºC, colocada em uma mesa de uma cozinha que registra 30ºC de temperatura. Passados quinze minutos, a sopa registrou 78ºC no mesmo ambiente.

De acordo com as informações, o valor da constante q é de: (dados ln 2  0,7 e ln 3  1,1)
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Ano: 2024 Banca: UFGD Órgão: UFGD Prova: UFGD - 2024 - UFGD - Vestibular |
Q3249996 Física

A maior queda de temperatura observada em um único dia em uma cidade brasileira foi de aproximadamente 20 °C, registrada em Bom Jesus, no estado do Piauí. Nos Estados Unidos, a maior queda de temperatura em um único dia foi de quase 60 °F, registrada em Browning, Montana. Um engenheiro projetou um tijolo para as paredes das casas em Browning com 75% da condutividade térmica do tijolo utilizado nas casas de Bom Jesus.


Considerando que as áreas das paredes são iguais e desprezando outras formas de transferência de calor, além da condução através dos tijolos, qual deve ser, aproximadamente, a espessura do tijolo na cidade de Browning em comparação com a espessura do tijolo em Bom Jesus para garantir o mesmo conforto térmico em um dia com essas variações de temperatura?

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Ano: 2023 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2023 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162882 Física
Determinado gás sofre as transformações indicadas nos ciclos abaixo, efetuados no sentido horário. Nos gráficos, p designa pressão e V designa volume. As figuras estão na mesma escala.


Imagem associada para resolução da questão

Seja W o trabalho total, efetivo, realizado pelo gás ao longo de um ciclo, isto é, todo o trabalho realizado pelo gás sobre a vizinhança, descontado todo o trabalho realizado sobre o gás pela vizinhança, ao se fechar um ciclo. Assim, W pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo.
Seja Q a quantidade total, efetiva, de calor transferido para o gás pela vizinhança ao longo de um ciclo, isto é, todo o calor transferido para o gás pela vizinhança, descontado todo o calor transferido para a vizinhança pelo gás, ao se fechar um ciclo. Assim, Q pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo.
Ao se fechar um ciclo, é correto afirmar que  
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108379 Física
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica. 


Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.


Considerando que, devido ao atrito, haja uma perda de 50% na transmissão do movimento de rotação do motor para a bobina, calcule o valor da energia elétrica, em kJ, transferida para a tomada em 4 segundos de funcionamento do aparelho. Após realizar todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista. 

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108372 Física
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica. 


Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.


A energia dissipada por efeito Joule no circuito elétrico deve ser igual ao calor dissipado pelo motor.

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108325 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.

Assinale a opção em que é representada a emissividade da Terra, na situação em que a sua temperatura seja de −17 ℃, quando considerada como um corpo negro ideal, e a sua temperatura de fato seja 34 ℃ maior que esse valor. Assuma que a temperatura do zero absoluto seja -273 K.

( 128 / 145 ) 4
Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108317 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.

Dado que o Sol emite, de forma isotrópica, sempre a mesma quantidade de radiação eletromagnética, infere-se que a potência de radiação incidente sobre a Terra será a mesma para todos os dias do ano.
Alternativas
Q2092734 Física
A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos. 
32_.png (377×281)

Com base no diagrama, é correto afirmar que
Alternativas
Ano: 2022 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2022 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162977 Física
Considere a máquina térmica representada na figura abaixo.

Captura_de tela 2026-07-08 152346.png (308×187)


Em um ciclo da máquina, Q1 e Q2 são, respectivamente, as quantidades de calor adicionadas ao banho térmico T1 e retiradas do banho térmico T2 > T1, e W é o trabalho realizado pela máquina. Se o trabalho é positivo, então algumas das possibilidades para as quantidades de calor envolvidas são

1. Q2 > Q1 > 0
2. Q1 > Q2 > 0
3. Q1 < 0 ; Q2 > 0

Assinale a alternativa que descreve as possibilidades fisicamente corretas.
Alternativas
Ano: 2022 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2022 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162976 Física
Na figura abaixo, estão representados quatro diagramas pV para processos termodinâmicos cíclicos de um gás. 

Captura_de tela 2026-07-08 152235.png (262×236)

Assinale a alternativa que indica corretamente em quais processos o gás absorve mais calor do que perde em um ciclo completo. 
Alternativas
Ano: 2022 Banca: FUVEST Órgão: USP Prova: FUVEST - 2022 - USP - Vestibular - 1ª Fase |
Q1994302 Física
Diversos processos na indústria de óleo e gás podem envolver misturas de gases a diferentes temperaturas. Um sistema isolado é composto por dois compartimentos de mesmo volume: o primeiro é ocupado por n1 = 1 mol e o segundo é ocupado por n1 = 2 mols de um gás ideal monoatômico. Inicialmente cada compartimento encontra-se em equilíbrio térmico, com temperatura T1 = 4T e T2 = T, respectivamente, conforme mostra a figura:

Q13.png (296×176)


A partir de certo instante, a parede que separa os compartimentos é removida e, após algum tempo, o sistema atinge uma nova temperatura de equilíbrio Tm. Supondo que não há trabalho realizado após a remoção da parede, nem troca de calor entre o sistema e o ambiente externo, a temperatura de equilíbrio Tm é dada por:  
Alternativas
Ano: 2021 Banca: CECIERJ Órgão: CEDERJ Prova: CECIERJ - 2021 - CEDERJ - Vestibular - Língua Inglesa - 2022.1 |
Q1859673 Física
Em uma etapa do ciclo executado por um gás ideal em um aparelho de ar-condicionado a pressão do gás é aumentada mantendo o seu volume constante. Nessa etapa do ciclo, o trabalho W realizado pelo gás, a quantidade de calor Q absorvida por ele e a variação ΔT da sua temperatura são, respectivamente: 
Alternativas
Q1857061 Física
O texto a seguir é referência para a questão.

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial.
O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10 m/s2 para o módulo da aceleração gravitacional.
Uma certa massa de gás ideal passa pelo processo termodinâmico ilustrado na figura ao lado, que apresenta um diagrama P x V (pressão em função do volume).
Considerando que a temperatura do gás no ponto A vale TA = 50 K, assinale a alternativa que apresenta corretamente a temperatura TB do gás no ponto B. Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Ano: 2021 Banca: UECE-CEV Órgão: UECE Prova: UECE-CEV - 2021 - UECE - Prova de Conhecimentos Gerais |
Q1802306 Física
Em relação às propriedades dos gases, atente para as seguintes afirmações:
I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido.
Está correto o que se afirma somente em
Alternativas
Q1713603 Física
O Brasil ardeu em chamas em 2020. Muitas soluções foram propostas, incluindo o uso do “boi bombeiro”, porém nem todas eliminam de fato um dos três componentes que mantêm o fogo: calor, combustível e comburente. A figura a seguir representa três ações de bombeiros para extinguir o fogo.

Imagem associada para resolução da questão


Nas alternativas a seguir, o componente ausente no triângulo representa o componente eliminado pela ação dos bombeiros para a extinção do fogo. Assinale a alternativa que apresenta a correlação adequada entre as ações A, B e C e o componente eliminado do triângulo do fogo em cada ação, respectivamente.
Alternativas
Q1675950 Física
Suponha que um gás absorva uma quantidade de calor “Q” em uma transformação isovolumétrica. Sendo “T” o trabalho que ele realiza e “∆U” a variação de sua energia interna, podemos afirma que:
Alternativas
Respostas
1: D
2: A
3: D
4: E
5: A
6: C
7: B
8: C
9: E
10: C
11: E
12: A
13: A
14: B
15: C
16: B
17: C
18: B
19: D
20: C