Questões de Vestibular
Sobre física térmica - termologia em física
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O gráfico ilustra o comportamento das pressões (p), em função dos volumes (V), em duas transformações consecutivas, AB e BC, sofridas por certa massa de gás encerrada em um recipiente dotado de êmbolo, como o cilindro de um motor a explosão. Sabe-se que há uma relação entre os volumes ocupados pelo gás na transformação AB (VA = 2·VB), e também entre as pressões (pC= 2·pB= 4·pA).
É correto afirmar que as transformações AB e BC pelas quais
o gás passou foram, respectivamente,
Um gás ideal sofre uma compressão isobárica tal que seu volume se reduz a 2/3 do inicial.
Se a temperatura inicial do gás era de 150 °C, a temperatura final, em °C, é:
O calor específico deste metal, em cal/g °C, vale:
Uma certa quantidade de um gás ideal passa por um processo termodinâmico tal que seu volume dobra enquanto sua pressão cai a um quarto de seus valores iniciais.
Sabendo que a temperatura inicial do gás é 300 K, a sua temperatura final, em K, é:
O volume de um balão de gás aumenta 5 vezes quando exposto a uma fonte de calor. Sabendo-se que esse aumento de volume se dá à pressão constante de 1 atm e que o volume final do balão é de 25x10-5 m3, calcule o módulo do trabalho, em Joules, realizado pelo gás durante essa expansão.
Considere: 1 atm = 1,0 × 105 PaCerta quantidade de gás sofre três transformações sucessivas, A → B, B → C e C → A, conforme o diagrama p-V apresentado na figura abaixo.
A respeito dessas transformações, afirmou-se o seguinte:
I. O trabalho total realizado no ciclo ABCA é nulo.
II. A energia interna do gás no estado C é maior que no estado A.
III. Durante a transformação A՜B, o gás recebe calor e realiza trabalho.
Está correto apenas o que se afirma em
Note e adote:
o gás deve ser tratado como ideal a transformação B →C é isotérmica.
Ar contido num cilindro com pistão sofre uma compressão adiabática, indo do estado (1,00atm ; 20,0L ; 300K) para o estado (66,3atm ; 1,00L ; 994K), resultando num trabalho de -11,7kJ.
Assumindo que o ar se comporte como um gás ideal, se a compressão entre os mesmos volumes inicial e final indicados no processo adiabático tivesse sido isotérmica, os valores finais de pressão e temperatura e a variação da energia interna teriam sido, respectivamente,
Gases, vapores e misturas de gases e vapores, quando afastados de seus pontos de liquefação, apresentam um comportamento comum descrito pela equação pV=nRT. Portanto, nas mesmas condições de pressão e temperatura, esses sistemas, para um mesmo volume, apresentarão a mesma quantidade de partículas. Assim, se uma molécula de água ingressar no ar, alguma outra deverá sair.
Aplicando essas considerações para o ar seco (com pouco ou nenhum vapor de água) e para o ar úmido (com vapor de água), afirma-se:
I. O ar úmido é mais denso que o ar seco, pois o vapor de água (H2O) é mais denso do que o ar seco.
II. O ar úmido é menos denso que o ar seco, porque a massa da molécula de água é menor do que a das moléculas de oxigênio (O2 ) e nitrogênio (N2 ).
III. O ar seco é menos denso que o ar úmido, porque apresenta menor quantidade de moléculas.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
físico e engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), em seu trabalho Reflexões sobre a potência motriz do fogo, concluiu que as máquinas térmicas ideais podem atingir um rendimento máximo por meio de uma sequência específica de transformações gasosas que resultam num ciclo – denominado de ciclo de Carnot, conforme ilustra a figura a seguir.
Fonte: <http://www.mspc.eng.br/termo/img01/termod307.gif>. [adaptado]
A partir das informações do ciclo de Carnot sobre uma massa de gás, conforme mostrado no gráfico p x V, analise as alternativas a seguir.
I. Ao iniciar o ciclo (expansão isotérmica 1 ➔ 2), a variação de energia interna do gás é igual a QQ e o trabalho é positivo (W > 0).
II. Na segunda etapa do ciclo (expansão adiabática 2 ➔ 3) não há troca de calor, embora o gás sofra um resfriamento, pois ΔU = - W.
III. Na compressão adiabática 4 ➔ 1, última etapa do ciclo, o trabalho realizado sobre o gás corresponde à variação de energia interna dessa etapa e há um aquecimento, ou seja, ΔU = + W.
IV. O trabalho útil realizado pela máquina térmica no ciclo de Carnot é igual à área A ou, de outro modo, dado por t = QQ - QF.
V. O rendimento da máquina térmica ideal pode atingir até 100 %, pois o calor QF pode ser nulo – oque não contraria a segunda lei da termodinâmica.
As principais partes de um refrigerador doméstico são o congelador, o condensador e o compressor, sendo que essas duas últimas peças estão localizadas na parte externa do aparelho. O funcionamento do refrigerador depende da circulação de um fluido refrigerante impulsionado pelo compressor. Durante o ciclo termodinâmico, o fluido sofre transformações nas variáveis estado, pressão e temperatura, o que determina o resfriamento no interior do aparelho, levando para fora a energia oriunda dos alimentos refrigerados.
Em relação a essas transformações, considere as seguintes afirmativas:
I. No congelador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura se eleva com a absorção de energia.
II. No congelador, a pressão do gás aumenta, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.
III. No condensador, a pressão do gás é maior do que no congelador, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.
IV. No condensador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura aumenta.
Estão corretas apenas as afirmativas
Num laboratório, um grupo de alunos registrou o comprimento L de uma barra metálica, à medida que sua temperatura T aumentava, obtendo o gráfico abaixo:
Para responder à questão, analise a figura abaixo, que representa transformações termodinâmicas às quais um gás ideal está submetido, e complete as lacunas do texto que segue.
De acordo com o gráfico, a temperatura do gás no estado A é ________ do que a do estado B. A transformação BC é __________, e o trabalho envolvido na transformação CD é ________ do que zero.
As pontes de hidrogênio entre moléculas de água são mais fracas que a ligação covalente entre o átomo de oxigênio e os átomos de hidrogênio. No entanto, o número de ligações de hidrogênio é tão grande (bilhões de moléculas em uma única gota de água) que estas exercem grande influência sobre as propriedades da água, como, por exemplo, os altos valores do calor específico, do calor de vaporização e de solidificação da água. Os altos valores do calor específico e do calor de vaporização da água são fundamentais no processo de regulação de temperatura do corpo humano. O corpo humano dissipa energia, sob atividade normal por meio do metabolismo, equivalente a uma lâmpada de 100 W. Se em uma pessoa de massa 60 kg todos os mecanismos de regulação de temperatura parassem de funcionar, haveria um aumento de temperatura de seu corpo. Supondo que todo o corpo é feito de água, em quanto tempo, aproximadamente, essa pessoa teria a temperatura de seu corpo elevada em 5 ºC?
Dado: calor específico da água ≅ 4,2 × 103 J/kg·ºC.
O gráfico representa, aproximadamente, como varia a temperatura ambiente no período de um dia, em determinada época do ano, no deserto do Saara. Nessa região a maior parte da superfície do solo é coberta por areia e a umidade relativa do ar é baixíssima.
A grande amplitude térmica diária observada no gráfico pode, dentre outros fatores, ser explicada pelo fato de que
Dados: dágua = 1,0 g/cm3 ; dgelo = 0,9 g/cm3 ;
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico da água = 1 cal/gºC e
pressão atmosférica = 1 atm.
Essa variação térmica, medida na escala Fahrenheit de temperatura, vale
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