Questões de Vestibular de Física - 1ª Lei da Termodinâmica

Um cientista afirma ter construído uma máquina térmica que trabalha entre as temperaturas T₁ = 400 K e T₂ = 600 K e que produz trabalho a uma taxa de 200 W. A quantidade de calor fornecida pela fonte quente à máquina a cada ciclo é Q₂ = 100 J e sua freqüência de trabalho é 4 ciclos por segundo.

Levando em conta as informações dadas, pode-se concluir:

Durante um salto, em abril de 1987, o paraquedista Gregory Robertson percebeu que a colega Debbie Williams havia desmaiado ao colidir com um terceiro paraquedista e, por isso, ela não tinha como abrir o próprio paraquedas. Robertson, que também não tinha aberto o paraquedas e estava muito acima de Debbie, colocou-se de cabeça para baixo, aproximou seus braços do tronco e esticou as pernas, a fim de minimizar a força de arrasto exercida pelo ar e, assim, maximizar sua velocidade de queda. Depois de atingir uma velocidade terminal de 320 km/h, Robertson alcançou a moça e abriu o paraquedas dela. Em seguida, ele abriu o próprio paraquedas.
Fonte: Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentos de Física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
A força de arraste e a aceleração sentida por Robertson ao atingir a velocidade terminal são respectivamente:

Até recentemente, muitos acreditavam que a resposta para o enigma da vida já havia sido dada pela teoria da evolução de Darwin, adicionada da genética moderna. Segundo a teoria da evolução, o motor por trás da incrível variedade entre as espécies é o processo no qual os seres vivos são mais ou menos adaptados para sobreviver em seu ambiente e sob a constante competição com outras espécies por espaço e comida. A teoria da evolução é extremamente eficiente na descrição de como as espécies se diversificam. Mas ela não explica o "fenômeno vida". Dizer que a vida aqui na Terra veio do espaço também não resolve a questão, apenas a muda de lugar. O que complica as coisas é uma lei da física que diz que sistemas isolados (aqueles que não podem trocar energia com o exterior) tendem a ficar cada vez mais desordenados com o passar do tempo. Ora, seres vivos são sistemas extremamente complexos, parecendo violar essa lei. Como tal manifestação de ordem pode surgir em uma região pequena do espaço (um organismo) e sobreviver durante tanto tempo? A resposta vem do fato de seres vivos não serem sistemas isolados.
Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm

ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.

Calor é o termo associado à transferência de energia térmica de um sistema a outro, ou entre partes de um mesmo sistema, exclusivamente em virtude da diferença de temperatura entre os corpos. O fluxo de calor ocorre espontaneamente no sentido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, até que os corpos atinjam o equilíbrio térmico.
Num dia frio de temperatura ambiente igual a 6 ºC, um quarto vazio de dimensões 3,0 m x 4,0 m x 2,0 m deve ser aquecido utilizando-se um aparelho de ar condicionado de 12 mil BTU (equivalente a aproximadamente 3500 W). O quarto contém apenas ar (densidade do ar = 1 kg/m3 e deseja-se aquecê-lo utilizando o aparelho de ar condicionado em máxima e constante potência. Sabendo que o calor específico do ar vale aproximadamente 1,0 J/gºC, e que até atingir 26 ºC as paredes de concreto absorvem 16.000 kJ, o tempo necessário para atingir a temperatura desejada no interior do quarto é de

Em relação às propriedades termodinâmicas da água, são apresentadas algumas afirmações. Assinale a alternativa que descreve corretamente uma dessas propriedades.