Questões de Concurso Sobre 1ª lei da termodinâmica em física

O máximo trabalho, e portanto a máxima eficiência, que se consegue extrair de uma máquina térmica é obtido pelo ciclo de Carnot que teria eficiência 100% apenas se o reservatório térmico frio estivesse a 0K (a impossibilidade disso é conhecida como segunda Lei da Termodinâmica). O emprego prático do ciclo de Carnot é inviabilizado de aplicações em virtude das trocas de calor entre a fonte quente e a fonte fria se darem em processos isotérmicos que acabam limitados pelo excessivo tempo que demandariam. A máxima eficiência acessível de uma máquina térmica operando entre os reservatórios de temperatura a 27ºC e 127ºC é

Analise as afirmativas a seguir.

I. Os ácidos são um dos quatro grupos de substâncias, cada qual com propriedades próprias, bem definidas e denominadas propriedades funcionais.

II. Propriedades físicas como, por exemplo, a temperatura de fusão são, também, uma propriedade funcional, e são apresentadas por grupos de substâncias.

III. Propriedades químicas como, por exemplo, a combustão do carvão são, também, uma propriedade específica que são apresentadas por cada substância pura individualmente.

IV. A massa, a impenetrabilidade e o brilho são propriedades apresentadas por todas as substâncias e conhecidas por propriedades gerais da matéria.

Estão INCORRETAS apenas as afirmativas

A Figura acima é compatível com uma máquina térmica que se constitui de

Durante uma conversa com seus alunos sobre dieta, metabolismo e gasto calórico, uma professora de Biologia escuta o seguinte comentário:

“Professora, não adianta tentar emagrecer, pois, mesmo sem ingerir qualquer alimento e fazer exercício físico, eu continuo engordando!”

Compreendendo o “ingerir alimento” como único recebimento de energia, pode-se concluir que tal afirmação contraria qual das leis a seguir?

Um gás, com um volume inicial V, uma energia interna U e uma pressão P, expande-se isobaricamente até um volume final 2V, alcançando uma energia interna 2U. A expansão está representada abaixo.

Após a análise do gráfico, o calor absorvido pelo gás, nesta expansão, é:

A figura abaixo apresenta um recipiente cilíndrico com um êmbolo, ambos feitos de material cuja capacidade térmica é desprezível. O atrito pode ser desconsiderado entre o êmbolo e as paredes do cilindro. Pendurado ao êmbolo, em equilíbrio, há um corpo suspenso por um fio. No interior, o cilindro armazena, sem escape, um gás ideal que ocupa um volume de 5 litros, estando à temperatura de 300 K e com pressão de 0,6 atm.

Em determinado instante o fio é cortado e após o gás reencontrar seu equilíbrio termodinâmico de maneira natural, os valores de suas variáveis de estado V, P e T serão:

O cotidiano é repleto de máquinas térmicas: automóveis com motor de combustão interna, aparelhos de ar condicionado e refrigeradores. A figura abaixo representa o diagrama pV de uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Brayton, esquematicamente análogo a um refrigerador.

Considerando o diagrama pV representado na figura, avalie as afirmativas:

I A área da região delimitada pela curva da figura é igual ao trabalho realizado sobre o gás para extrair calor F (Q ) de um reservatório frio e rejeitar uma quantidade maior de calor (Q ) Q para o reservatório quente.

II O gás deve sofrer uma expansão adiabática no processo de 2 para 1 para que sua temperatura fique abaixo da temperatura do reservatório frio.

III O gás deve sofrer uma compressão adiabática no processo de 4 para 3 para que sua temperatura fique acima da temperatura do reservatório quente.

Das afirmativas feitas, está(ão) correta(s):

Avalie as afirmações que seguem com base no seguinte experimento: “O aquecimento da água a pressão constante em um cilindro com pistão sem atrito”. I. À medida que mais calor for acrescentado, mais vapor será produzido. II. Quando a mistura é totalmente vaporizada, tem vapor saturado. III. Desde que a pressão de mistura seja mantida constante, a temperatura vai aumentar gradualmente. Está correto o que se afirma em:

Analise as afirmativas que seguem tendo como base o tema “termodinâmica” I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclo, extraia calor de uma fonte e o transforme integralmente em trabalho. II. Em um sistema fechado, não há troca de massa com a vizinhança, mas é permitida passagem de calor e trabalho por sua fronteira. III. Sistema isolado é um sistema que não troca energia nem massa com a sua vizinhança. Está correto o que se afirma em:

Na figura a seguir, um mol de um gás ideal evolui do estado N para o estado M, obedecendo à lei de Boyle. Sendo P₁ = 2,0x10⁵ Pa, P₂ = 8,0x10⁵ Pa, V₁ = 1,245x10^-3 m³ e R = 8,3 J/mol.K,

Em um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/°C, inicialmente a 20°C, são misturados 200 g de água, também a 20°C, e 800 g de gelo, a -20°C. Admitindo-se a não interferência do meio, como pode ser descrito o sistema final obtido no estado de equilíbrio térmico?

Considere os dados:

Calor específico sensível da água no estado líquido: 1 cal/g°C

Calor específico sensível da água nos estados sólido e gasoso: 0,5 cal/g°C

Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Calor latente de solidificação da água: - 80 cal/g

Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

Calor latente de condensação da água: - 540 cal/g

Considere os seguintes dados referentes a duas máquinas de Carnot, M1 e M2, que operam entre dois reservatórios:

Máquina de Carnot	Temperatura da fonte quente	Temperatura da fonte fria
M1	300 °C	100 °C
M2	300 K	100 K

O rendimento de M1 e M2 são, respectivamente, iguais a

A Termodinâmica estuda a relação existente entre calor e trabalho mecânico realizado pelo sistema gasoso. É a Termodinâmica que vai dar o ponto de partida a um equipamento que chamamos de Máquina Térmica. Este equipamento funciona num chamado ciclo termodinâmico, cuja análise nos informa, entre outras coisas, o rendimento. O francês Sadi Carnot (1796 – 1832) desenvolveu um ciclo que, teoricamente, alcançaria o rendimento máximo de uma máquina térmica. Este ciclo é chamado de Ciclo de Carnot, o qual é constituído de:

A 2^a Lei da Termodinâmica implica na impossibilidade de as pirâmides de energia serem invertidas devido à

Os conceitos fundamentais da termodinâmica são importantes das leis naturais e se aplica a todos os sistemas biológicos. De acordo com a termodinâmica, está INCORRETO afirmar:

I. A humanidade é a única proliferação natural notável que não depende que não depende da entrada do fluxo continuo de energia.

II. A energia não é destruída pela elevação da água, pelo contrário, ela pode se transformar em energia potencial.

III. A transferência de energia ao longo da cadeia alimentar de um ecossistema é chamada de fluxo de energia porque, de acordo com a lei da entropia, as transformações são unidirecionais, em contraste com o comportamento cíclico da matéria.

IV. A segunda lei da termodinâmica trata da transferência da energia para um estado cada vez menos disponível e mais disperso. No sistema solar o ultimo estado da dispersão é em forma de energia térmica.

V. A segunda lei da termodinâmica estabelece que a energia pode ser transformada de uma forma para outra, mas não pode ser criada nem destruída.

Referente aos itens acima as informações INCORRETAS está na alternativa:

A termodinâmica é o estudo das leis que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de energia, mais especificamente a transformação de um tipo de energia em outra, a disponibilidade de energia para a realização de trabalho e a direção das trocas de calor. Analise as afirmativas seguintes, relacionadas às transformações que são estudadas na primeira lei da termodinâmica e marque a alternativa correta.

I. Transformação isobárica é aquela que ocorre à pressão variável, podendo variar somente o volume.

II. Transformação isotérmica é aquela que ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas de pressão e volume.

III. Transformação isocórica ou isovolumétrica é aquela que ocorre à volume constante, variando somente as grandezas de pressão e temperatura.

IV. Transformação adiabática é aquela em que a transformação gasosa na qual o gás não troca calor com o meio externo.

Um corpo de massa M a 25 °C é colocado em contato com outro, de mesmo material, de massa igual a 4M que se encontra a 100 °C. Considerando o sistema isolado, a temperatura de equilíbrio é: