Em uma planta petroquímica, um cilindro rígido de armazenamento contendo exclusivamente dióxido de carbono (CO₂) é mantido inicialmente a 5,0 atm e 35 °C. Nessas condições, o reservatório contém 0,30 mol do gás. 
Para um procedimento de segurança, o cilindro é transferido para um ambiente climatizado a 298 K e sua válvula é conectada a uma linha de exaustão que opera mantendo uma pressão constante de 1,0 atm de CO₂ . A válvula é aberta e o sistema repousa até que o gás no interior do cilindro atinja o equilíbrio termodinâmico completo com as novas condições. 
Considerando o CO₂ como gás ideal e desprezando as variações de volume do recipiente, assinale a alternativa que apresenta aproximadamente o número de mols de CO₂ liberado para a linha de exaustão.

Uma máquina térmica ideal opera segundo o ciclo de Carnot e apresenta rendimento de 40%. Sabendo que a temperatura da fonte quente é de 500 K, determine a temperatura da fonte fria.

Sobre os conceitos relacionados à Termodinâmica, propriedades térmicas, expansão térmica, diagramas de fase e transferência de calor, assinale a alternativa correta.

Uma quantidade de água líquida de massa 300 g, a uma temperatura de 40 °C, é colocada em um calorímetro junto a 100 g de gelo a 0 °C. Após atingir o equilíbrio térmico, sabendo que o calor específico da água é c = 1,0 cal/(g·°C) e o calor latente de fusão do gelo é L = 80 cal/g, determine a temperatura final do sistema.

Em dias quentes, os fios de energia elétrica entre postes podem sofrer dilatação térmica, aumentando seu comprimento. Por isso, durante a instalação, os fios não são colocados totalmente esticados. Considere um fio de alumínio com 40 m de comprimento, instalado a 20 °C. Em um dia quente, a temperatura do fio chega a 50 °C. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é 2,4 × 10^–5 °C^–1, determine aproximadamente o aumento no comprimento do fio e indique a alternativa correta. 

Um bloco de gelo de 200 g foi retirado de um freezer à temperatura de –15 ºC e deixado dentro de um copo de vidro, sobre a pia de uma cozinha, até que derretesse completamente. O gráfico mostra como variou a temperatura desse bloco de gelo desde o instante em que foi retirado do freezer até o momento em que, depois de derretido, a água proveniente desse bloco entrasse em equilíbrio térmico com o ambiente da cozinha.

Adotando os valores 0,5 cal/(g ∙ ºC) para o calor específico do gelo, 1,0 cal/(g ∙ ºC) para o calor específico da água líquida e 80 cal/g para o calor latente de fusão do gelo, a temperatura ambiente da cozinha (θ_amb) era de

No diagrama pressão x volume apresentado na figura, estão representadas três isotermas, 1, 2 e 3, e a transformação XYZW sofrida por determinada massa de gás ideal.

Considerando as informações do diagrama, tem-se que essa massa de gás recebeu calor

Analise a figura a seguir.



Em um laboratório, realiza-se um experimento sobre um cilindro com um pistão de área "A" encaixado, que contém, em seu interior, "n" mols de um gás ideal, isolado de quaisquer trocas de calor com o ambiente externo, conforme a figura acima. O êmbolo é expandido por meio de uma força variante no tempo, com uma variação controlada que faz com que a temperatura "T" se altere em função do volume "V", seguindo a relação linea r T(V) = a.V + β. A área da seção transversal do êmbolo cilíndrico, que é movimentado, é igual a "A", a distância inicial entre os tampões do êmbolo é d₀, e a distância final é d_f. Determine o valor da variação da energia interna do gás ideal contido dentro do êmbolo e assinale a opção correta.

Dado: constante dos gases ideais = R.

Examine a figura abaixo.

Duas substâncias, A (líquida) e B (sólida), foram inseridas dentro de um calorímetro termicamente isolado do meio externo, de modo que, enquanto não atingem o equilíbrio térmico, todo calor cedido pela substância mais quente é absorvido pela substância mais fria a uma mesma taxa (suposta constante). A figura acima mostra comportamento da temperatura das substâncias A (linha contínua) e B (linha tracejada), em função do tempo, até atingirem o equilíbrio térmico (as duas linhas se encontram e a temperatura do sistema passa a ser representada por uma linha contínua constante). No instante t₀ = 0, as temperaturas iniciais das substâncias A e B são, respectivamente, T_iA e T_iB Teq é a temperatura de equilíbrio térmico do sistema, que é alcançada no instante t₂. Sendo C_A e C_B as capacidades térmicas das substâncias A e B, respectivamente, analise as sentenças a seguir e assinale a opção que corresponde à razão (t₂-t₁)/t₂.

Examine a figura abaixo.






No diagrama PV acima estão representados três estados termodinâmicos, A, B e C, pelos quais a substância de trabalho de uma certa máquina térmica M passa, ciclicamente. As transformações ocorrem na seguinte ordem, conforme indicado na figura: expansão isotérmica AB, a uma temperatura TA = 5,0-10² K; resfriamento isovolumétrico BC, a um volume V_B, até atingir a temperatura Tc = 4,0.10² K; е а compressão adiabática CA, reduzindo o volume do gás até o volume V_A. A substância de trabalho da máquina são n mols de um gás diatômico e, durante os processos, o número de mols é mantido constante. A área da região cinza abaixo da curva do processo AB pode ser calculada por meio da expressão 500-n R-In(5/4)/(y-1), onde y é o coeficiente de Poisson e R é a constante dos gases ideais. Seja nM o rendimento da máquina e M e n_máx o máximo rendimento que poderia ser obtido por uma máquina térmica operando entre T_A e T_c. Assinale a opção que apresenta o valor correto da razão n_м / n_mах
Dados: 1/(5-In(5/4)) ≈0,90.

Examine o gráfico abaixo.

O gráfico acima representa, simultaneamente, o calor absorvido por n mols de um gás ideal em função da temperatura, durante um aquecimento em dois processos termodinâmicos distintos: A (linha contínua) e B (linha tracejada). Em ambos os processos, n mols do mesmo gás estão inicialmente no estado 1, a uma temperatura T₁. Por meio do processo A, o gás é aquecido e levado do estado 1 a um estado final 2, a uma nova temperatura T₂. Diferentemente, por meio do processo B, o gás é aquecido e levado do estado 1 a um estado final 3, a uma temperatura T₃ = T₂. Embora as temperaturas T₃ e T₂ sejam iguais, o que diferencia os estados 2 e 3 são os valores das outras variáveis de estado: pressão e volume ocupado pelo gás. Sabendo-se que um dos processos é isobárico e o outro é isovolumétrico, e que o número de mols do gás é mantido constante durante os dois processos, assinale a opção correta.

Dado: R = constante dos gases ideais.

Examine a figura abaixo.

A figura acima representa dois anéis finos, 1 (linha continua) e 2 (linha pontilhada), que estão inicialmente às temperaturas T_i1 e T_,i2, respectivamente (T_i₂ > T_₁1). Nesta temperatura, os anéis estão encaixados um no outro, perpendicularmente de maneira que o centro do anel 1 (C₁) está abaixo do centro do anel 2 (C₂), conforme indicado na figura. Os anéis trocam calor entre si e com o meio externo de maneira que, ao atingirem o equilíbrio térmico, os centros dos dois anéis coincidem, ou seja, os raios dos dois anéis são praticamente iguais. Dado que a razão entre os coeficientes de dilatação linear do anel 2 (a₂) e do anel 1 (d₁) é α₂ / α₁ = 0,8, calcule a diferença T_i.2 - T_i.1, em termos de α₁, e assinale a opção correta.

Um tanque de água recebe 20 KJ de trabalho através do movimento de uma pá. Nesse processo, 10 Kcal de calor são liberados do sistema. Qual é a variação de energia interna?

Dado: 1 Kcal = 4,18 KJ

A crioablação é uma técnica que consiste na aplicação controlada de nitrogênio molecular (N2 ), inicialmente no estado líquido, diretamente em células cancerígenas, como as presentes em tumores de mama. Os testes iniciais têm apresentado grande eficácia na eliminação de pequenos tumores por meio dessa técnica minimamente agressiva. Ao ser injetado diretamente no tumor, o nitrogênio atinge as células cancerígenas e normais em torno do ponto de aplicação a uma temperatura de –140 ºC, fazendo com que a água contida no interior e no exterior das células atingidas se transforme em gelo. Como o gelo formado tem volume maior que o da água inicialmente presente, ocorre ruptura das paredes celulares e de pequenos vasos sanguíneos atingidos, que posteriormente morrem e são eliminados pelo organismo.
O gráfico apresenta a curva de aquecimento do nitrogênio molecular puro.

Curva de aquecimento do nitrogênio (substância pura)



Considerando a curva de aquecimento do nitrogênio e as células situadas na região ao redor do tumor submetido à crioablação, verifica-se que o nitrogênio introduzido no tumor

Em determinado dia, a temperatura do ar na cidade de São Paulo atingiu valor mínimo de 11 ºC e valor máximo de 22 ºC. No instante em que a temperatura atingiu o valor máximo, as partículas que compõem o ar tinham, em média e em relação ao instante em que a temperatura atingiu o valor mínimo, maior

A figura abaixo mostra a correspondência de uma escala termométrica H com a escala termométrica Celsius.



Com base nessas informações, uma temperatura de 100 °C terá um valor correspondente na escala H igual a: 

A Lei dos Gases Ideais, descoberta experimentalmente por Robert Boyle (1627-1691), estabelece com boa aproximação, que o produto entre a pressão (P) e o volume (V) de um gás, em densidade baixa, é constante em uma temperatura (T) constante.
Sendo assim, observa-se que, ao comprimir um gás ideal de massa invariável, a temperatura constante, sua pressão aumenta. Sobre a temperatura do gás e o aumento da pressão, pode-se afirmar corretamente, que a temperatura é a medida

Coloca-se 460 g de um metal a 500 ^oC em um calorímetro, de capacidade térmica desprezível, com 100 g de água a 80 ^oC.
Considere que o calor específico da água é igual a 1 cal/(g.^oC), o calor latente de vaporização da água é igual a 540 cal/g e o calor específico do metal é igual a 0,14 cal/(g.^oC).
Após o equilíbrio térmico, a massa de água no estado líquido, disponível no calorímetro é

Uma máquina a vapor opera entre um reservatório quente a 373 K e outro frio a 273 K. A máquina, operando no ciclo de Carnot, absorve 100 J de energia do reservatório quente. O trabalho, em J, realizado por ciclo de operação da máquina é aproximadamente igual a

Considere o seguinte texto:

Uma bolha de gás se formou no fundo de um lago sob pressão de 3 atm e temperatura igual a 17 º C. A bolha de gás subiu e, ao atingir a superfície da água, sob pressão de 1 atm e 27 º C, o volume final da bolha de gás era aproximadamente _________________vezes o seu volume inicial.

A lacuna nele existente deve ser preenchida, corretamente, por: