Questões Militares de Física - Física Térmica - Termologia

O estado inicial de certa massa de gás ideal . é caracterizado pela pressão P₁ e volume V₁. Essa massa gasosa sofre uma compressão adiabática seguida de um aquecimento isobárico, depois se expande adiabaticamente até que o seu volume retorne ao valor inicial e, finalmente, um resfriamento isovolumétrico faz com que o gás retorne ao seu estado inicial. Qual o gráfico que melhor representa as transformações sofridas pelo gás?

Observe a figura a seguir.

O uso racional de energia encontra-se presente na agenda política e econômica de muitos países. Além disso, há uma crescente necessidade de substituir a matriz energética baseada nos combustíveis fósseis por energia limpa, atenuando, dessa forma, os efeitos do aquecimento global. O esquema acima representa uma forma limpa de se obter o aquecimento de água para uso doméstico (ou industrial) através de um coletor solar. Suponha que esse coletor foi construído para transferir, diretamente para a água, energia térmica equivalente a 840J/ s. Sabendo que num certo dia, para aquecer 100 litros de água, a partir da temperatura ambiente de 20° C, o coletor funcionou na sua capacidade máxima por 5 horas, pode-se afirmar que a variação de temperatura obtida, na escala Kelvin, foi de

Dados: densidade da água = 1g/ cm³

^{calor específico da água = 1 cal/g ° C}

^{1 cal = 4,2 J}

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.

Em relação aos conceitos de calor e de temperatura, é correto afirmar que

Observe a figura a seguir.

Duas placas de concreto de comprimento 1,0m devem ser construídas entre duas barras de aço invar (aço de coeficiente de dilação desprezível). Qual é a folga mínima, em centímetros, entre as placas para não haver rachaduras quando a temperatura variar positivamente de 40°C?

Dado: coef. de dilatação linear do concreto = 12 x 10^-6 °C ^-1

Em certo processo termodinâmico, 500 g de água são aquecidos de 20,0° a 80,0°C e, ao mesmo tempo, é realizado um trabalho de 3,20.10⁵ J sobre o sistema. A variação de energia interna, em kJ, é:

Dado: calor específico da água = 4,20 kJ/kg°C.

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

Observe a figura a seguir.

Dois corpos A e B são aquecidos separadamente por fontes de calor idênticas. A massa do corpo A é 200g e a do corpo B é 800g. Analisando o gráfico, que mostra a temperatura do corpo em função do tempo de ação da fonte, verifica-se que o calor específico do corpo A (C_A) e o calor específico do corpo B (C_B) obedecem a relação

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 recipiente fechado de volume V1 contém um gás perfeito sob pressão P1 à temperatura T1. O que ocorre com relação à pressão no interior do recipiente quando a temperatura deste recipiente é alterada para T2?

Analise as afirmativas abaixo.

A precisão da medida de temperatura, a qualidade e a rapidez com que ela pode ser feita depende da aplicação e do tipo de instrumento empregado. Os princípios físicos básicos que permitem verificar a temperatura são os seguintes:

I - a expansão de um líquido, de um gás ou de um sólido;

II - a tensão de vapor de um sólido;

III- o potencial elétrico produzido por metais de mesmas características em contato;

IV - a alteração na resistência elétrica;

V - a intensidade da radiação total ou da radiação de uma faixa particular de comprimento de onda mantida por um corpo aquecido.

Assinale a opção correta.

Um gás ideal realiza o ciclo mostrado na figura. O sistema é levado do estado inicial (i) para o estado final (f) ao longo da trajetória indicada. Considere Ei = 5cal e que para o percurso iaf Q = 13 cal e W=3 cal. Sabendo que, no percurso de f até i, o trabalho realizado é igual a 7 cal, o calor transferido para essa trajetória é igual a

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

Dois recipientes A e B, termicamente isolados e idênticos, contêm, respectivamente, 2,0 litros e 1,0litro de água à temperatura inicial de 20°C. Utilizando, durante 80 segundos, um aquecedor elétrico de potência constante, aquece-se a água do recipiente A até a temperatura de 60°C. A seguir, transfere-se 1,0 litro de água de A para B, que passa a conter 2,0 litros de água na temperatura T. Esse mesmo volume de água na temperatura T poderia ser obtido apenas com o recipiente A se, a partir das mesmas condições iniciais, utilizássemos o mesmo aquecedor ligado durante um tempo aproximado de

Dado: massa específica da água μ_H2O =1,0 kg/ L . 

Observe o gráfico da pressão de vapor da água em função da temperatura.

A temperatura em uma certa sala é de 40º C. É realizado um experimento, colocando-se copos de vidro com água a temperaturas diferentes. Nota-se então, que apenas nos copos com água à temperatura menor ou igual a 10º C a superfície externa fica umedecida. Pode-se afirmar que a umidade relativa do ar na sala é de

Um balão de vidro A, de 15,0 litros de volume, contém ar à temperatura de 25º C e sob pressão de 20,0 atm. Um outro balão B, de 20,0 litros de volume, contém ar à temperatura de 10º C e sob pressão de 5,0 atm. Os dois balões são postos em comunicação e a temperatura do conjunto é elevada a 40º C. Considerando-se o vidro como indilatável, e utilizando-se a constante universal dos gases perfeitos como R = 0,082 atm.L/mol.K, pode-se afirmar que a pressão do ar após a comunicação, é de

Dois recipientes iguais têm mesmo volume V₀, comunicam-se por um pequeno tubo capilar de volume desprezível, estão preenchidos com um mesmo gás ideal e estão à temperatura T₀ e pressão P₀. Uma transformação é feita mantendo-se a pressão constante em ambos os recipientes, reduzindo-se o volume do primeiro recipiente à metade, enquanto o segundo recipiente permanece com volume constante. Após essa transformação, nota-se que a temperatura no primeiro recipiente é 2T₀/3. Então a temperatura no segundo recipiente é : 

O que ocorrerá com a entropia de um conjunto cilindro-pistão cujo ar é expandido em um processo adiabático reversível, de acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica?

A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que o aumento ΔU da energia interna de um sistema é dado por ΔU = Q - W,onde :

I - Q é o calor recebido pelo sistema; e

II - W é o trabalho realizado.

Se um gás ideal sofre uma compressão adiabática, então:

Com relação primeira lei da termodinâmica, assinale a opção correta.