Observe o gráfico a seguir.

Uma máquina de café expresso possui duas pequenas caldeiras mantidas sob uma pressão de 1,0MPa. Duas resistências elétricas aquecem separadamente a água no interior das caldeiras até as temperaturas T_A°C, na caldeira com água para o café, e T_B°C, na caldeira destinada a produzir vapor d'água para aquecer leite. Assuma que a temperatura do café na xícara, T_c°C, não deve ultrapassar o ponto de ebulição da água e que não há perdas térmicas, ou seja, T_c=T_a . Considerando o diagrama de fases no gráfico acima, quanto vale, aproximadamente, o menor valor, em kelvins, da diferença T_B-T_A?

Dado: 1,0 a tm = 0,1MPa

Numa expansão muito lenta, o trabalho efetuado por um gás num processo adiabático é

em que P, V, T são, respectivamente, a pressão, o volume e a temperatura do gás, e γ uma constante, sendo os subscritos 1 e 2 representativos, respectivamente, do estado inicial e final do sistema. Lembrando que PV^γ é constante no processo adiabático, esta fórmula pode ser reescrita deste modo:

O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens:

Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.

Em uma fábrica, uma máquina térmica realiza, com um gás ideal, o ciclo FGHIF no sentido horário, conforme o desenho abaixo. As transformações FG e HI são isobáricas, GH é isotérmica e IF é adiabática. Considere que, na transformação FG, 200 kJ de calor tenham sido fornecido ao gás e que na transformação HI ele tenha perdido 220 kJ de calor para o meio externo.

A variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação adiabática IF é

                        

Ao estudar as transformações termodinâmicas, um aluno lê a seguinte anotação em um livro:

A partir da expressão de dilatação linear pode-se dizer que o coeficiente de dilatação linear (α) pode possuir como unidade

É comum as pessoas tomarem café quente aos golinhos, para não queimarem a boca. Uma quantidade maior de café pode levar a pessoa a ter queimaduras que podem levar dias para deixarem de ser sentidas. Comparando grandes e pequenas quantidades de café, podemos chegar à conclusão que ambas têm

Máquinas térmicas conhecidas como as mais perfeitas, ou seja, as que conseguem um rendimento maior, pois operam entre duas fontes de temperaturas diferentes, conseguindo assim utilizar uma parte da energia recebida, sendo essa parte utilizada a que realiza trabalho e a outra é jogada para outra fonte fria. Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia que não é transformada em calor passa a realizar trabalho?

Um técnico em mecânica recebeu a informação que uma placa metálica de área igual a 250 cm² , enviada para análise em laboratório especializado, retornara. Os resultados da análise de dilatação térmica dessa placa estavam descritos em uma tabela.

De acordo com dados da tabela pode-se afirmar, corretamente, que o coeficiente de dilatação superficial, em ºC^-1, do material que compõe a placa vale

Considere uma máquina térmica que funciona em ciclos, tal como indica o gráfico da pressão em função do volume apresentado abaixo:

Observação: as linhas pontilhadas que determinam os segmentos AB e DC são paralelas ao eixo V, de maneira análoga, as linhas pontilhadas que determinam os segmentos DA e BC são paralelas ao eixo P.

Nesse caso, podemos afirmar, corretamente, que

O gráfico a seguir representa uma transformação isobárica que ocorreu em uma massa de gás ideal.

A partir da observação deste gráfico, é possível afirmar que:

Um objeto homogêneo de 1000 gramas absorve uma certa quantidade de calor de acordo com o gráfico temperatura (T) em função da quantidade de calor (Q). O calor específico, em cal/g°C, desse objeto é de

Em um laboratório de Física, 200g de uma determinada substância, inicialmente sólida, foram analisados e os resultados foram colocados em um gráfico da temperatura em função do calor fornecido à substância, conforme mostrado na figura a seguir. Admitindo que o experimento ocorreu à pressão normal (1 atm), determine, respectivamente, o valor do calor específico no estado sólido, eme o calor latente de fusão, em cal/g, da substância.

Um recipiente cilíndrico fechado contém 60,0 litros de oxigênio hospitalar (O₂) a uma pressão de 100 atm e temperatura de 300 K. Considerando o O₂ um gás ideal, o número de mols de O₂ presentes no cilindro é

Dado: constante gás ideal

No interior de um calorímetro, totalmente preenchido por 0,40 kg de certa substância, há um termômetro e um resistor elétrico, todos inicialmente em equilíbrio térmico, na temperatura de 40°C. No instante t = 0, o resistor foi conectado a uma bateria, passando a dissipar 80 watts. A leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da temperatura T da substância em função do tempo t, mostrado na figura. Considerando que toda a energia dissipada pelo resistor é absorvida pela substância, o calor específico da substância, em J/g°C, é igual a