Questões Militares de Física - 1ª Lei da Termodinâmica

Observe a figura a seguir.

Um gás ideal sofre uma transformação descrita pelo ciclo 1 → 2 → 3 → 1, ilustrado no gráfico PV acima, sendo que no trecho 3 → 1 o gás sofre uma compressão adiabática. Considere U₁, U₂, e U₃ as energias internas do gás em 1, 2 e 3, respectivamente. Nessas condições, analise as afirmativas abaixo.

I. No trecho 3 → 1 não há troca de calor entre o gás e o meio ambiente.

II. O trabalho realizado pelo gás no trecho 2 → 3 é igual a U₃ – U₂.

III. O trabalho realizado sobre o gás no trecho 3 → 1 é igual a U₁ – U₃.

IV. O trabalho realizado pelo gás no trecho 1 → 2 é igual a U₂ – U₁.

Assinale a opção correta.

observe a figura a seguir.

Uma certa massa de gás ideal encontra-se inicialmente no estado termodinâmico 1, indicado no diagrama PV acima. Em seguida, essa massa gasosa sofre uma expansão isotérmica até atingir o estado 2, logo depois uma compressão adiabática até o estado 3 e retornando ao estado 1 através de uma compressão isobárica. Sobre a série de transformações, pode-se dizer que,

Um cilindro adiabático vertical foi dividido em duas partes por um êmbolo de 6,0 kg de massa que pode deslizar sem atrito. Na parte superior, fez-se vácuo e na inferior foram colocados 2 mols de um gás ideal monoatômico. Um resistor de resistência elétrica ôhmica R igual a 1 Ω é colocado no interior do gás e ligado a um gerador elétrico que fornece uma corrente elétrica i, constante, de 400 mA, conforme ilustrado na figura abaixo. 

                              

Fechando-se a chave Ch durante 12,5 min, o êmbolo desloca-se 80 cm numa expansão isobárica de um estado de equilíbrio para outro. Nessas condições, a variação da temperatura do gás foi, em °C, de

As turbinas a vapor da propulsão nuclear de um submarino possuem um rendimento de 15% e são capazes de produzir uma potência mecânica constante de 40MW nos eixos rotativos. Se essa potência é entregue em 3,0 minutos, observa-se que a variação de entropia do sistema vapor-turbinas é (1/12) GJ/K . A temperatura, em °C, do vapor superaquecido produzido pelo reator nuclear vale, aproximadamente 

O gás natural possui calor de combustão de 37MJ/m³. Considerando um rendimento de 100% no processo, o volume, em litros, de gás natural consumido, ao elevar de 20°C para 30°C a temperatura de uma chaleira de cobre com massa 0,50 kg contendo 5,0 kg de água, é

 Dados: calor específico do cobre: 0,39 kJ/kg°C; calor específico da água: 4,18 kJ/kg°C.