Questões Militares Sobre transformações gasosas em física

Um reservatório fechado contém certa quantidade de um gás ideal à pressão inicial P₀ = 1,00 x 10⁵ N/m^2. Num primeiro processo, esse gás é lentamente aquecido de T₀  = 27, 0 °C até uma temperatura T₁^{. Num segundo processo, um pequeno orifício é aberto na parede do reservatório e, muito lentamente, deixa-se escapar 1/4 do conteúdo inicial do gás mantendo-se, porém, a temperatura constante (T}₂ ^{= T}₁^{, ver gráfico). Sabendo que, ao final do segundo processo, a pressão do gás no interior do reservatório é P}₂ = 0,900 x 10⁵ N/m^{2 ,} o valor de T₂, em °C, é

Um recipiente cilíndrico de seção reta transversal A = 20,0 cm² é vedado por um êmbolo de peso 52,0 N que pode deslizar livremente sem atrito. O cilindro contém uma amostra de 3,00 litros de gás ideal na temperatura inicial de 300K. Separadamente, com o cilindro nas posições vertical e horizontal, o gás é aquecido Isobaricamente da temperatura inicial até a temperatura de 400K, como mostram as figuras 1 e 2, respectivamente. A diferença entre os trabalhos realizados pelo gás nas posições vertical e horizontal, Wv - WH, em joules, é igual a 

Dados: pressão atmosférica p_atm= 1,00 x 10⁵ N/m² ; g = 10,0m/s².

Conforme mostra a figura abaixo, dois recipientes, A e B, termicamente isolados, de volumes iguais, estão ligados por um tubo delgado que pode conduzir gases, mas não transfere calor. Inicialmente, os recipientes são ocupados por uma amostra de um certo gás ideal na temperatura T₀ e na pressão P_0. Considere que a temperatura no recipiente A é triplicada, enquanto a do recipiente B se mantém constante. A razão entre a pressão final nos dois recipientes e a pressão inicial, P/P₀, é 

Em um laboratório, um estudante realiza alguns experimentos com um gás perfeito. Inicialmente o gás está a uma temperatura de 27 °C; em seguida, ele sofre uma expansão isobárica que torna o seu volume cinco vezes maior. Imediatamente após, o gás sofre uma transformação isocórica e sua pressão cai a um sexto do seu valor inicial. O valor final da temperatura do gás passa a ser de

Os gráficos a seguir representam transformações gasosas nas quais pelo menos uma das grandezas: temperatura, pressão ou volume permanece constante. Analise‐os.

     

As transformações I, II e III são respectivamente:

Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.

Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é:

Balão com gás Hélio inicialmente a 27^◦C de temperatura e pressão de 1,0 atm, as mesmas do ar externo, sobe até o topo de uma montanha, quando o gás se resfria a −23^◦C e sua pressão reduz-se a 0,33 de atm, também as mesmas do ar externo. Considerando invariável a aceleração da gravidade na subida, a razão entre as forças de empuxo que atuam no balão nestas duas posições é

                      

Um êmbolo está conectado a uma haste, a qual está fixada a uma parede. A haste é aquecida, recebendo uma energia de 400 J. A haste se dilata, movimentando o êmbolo que comprime um gás ideal, confinado no reservatório, representado na figura. O gás é comprimido isotermicamente.  

Diante do exposto, o valor da expressão: Pf - Pi /Pf é

Dados:

• pressão final do gás: Pf ;

• pressão inicial do gás: Pi ;

• capacidade térmica da haste: 4 J/K;

• coeficiente de dilatação térmica linear da haste: 0,000001 K-1 .  

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 

Um determinado ciclo termodinâmico, ao ser desenhado no diagrama Pressão x Volume Especifico, toma forma de um quadrado, com seus lados paralelos aos eixos. Sabendo que o ciclo segue o sentido horário, quantos processos desse ciclo são de adição de calor?

A figura mostra um sistema, livre de qualquer força externa, com um êmbolo que pode ser deslocado sem atrito em seu interior. Fixando o embolo e preenchendo o recipiente de volume V com um gás ideal a pressão P , e em seguida liberando o embolo, o gás expande-se adiabaticamente. Considerando as respectivas massas m_c, do cilindro, e m_e, do êmbolo, muito maiores que a massa m_g do gás, e sendo γ o expoente de Poisson, a variação da energia interna ΔU do gás quando a velocidade do cilindro for v_c é dada aproximadamente por

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.

Uma amostra de n mols de gás ideal sofre as transformações AB (isovolumétrica), BC (isobárica) e CD (isotérmica) conforme representação no diagrama pressão (p) x volume (V), mostrado a seguir.

Sabendo-se que a temperatura do gás no estado A é 27 °C , pode-se afirmar que a temperatura dele, em °C, no estado D é

A transformação termodinâmica em que o calor cedido ou absorvido se refere ao calor latente é a transformação

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

As transformações a volume constante são chamadas de:

Considere um gás ideal que pode ser submetido a duas transformações cíclicas reversíveis e não simultâneas, 1 e 2, como mostrado no diagrama PV abaixo.



Na transformação 1 o gás recebe uma quantidade de calor Q1 de uma fonte quente à temperatura T1 e cede a quantidade de calor Q2 para a fonte fria à temperatura T2. Enquanto que, na transformação 2, as quantidades de calor recebida, e cedida, são trocadas respectivamente com duas fontes às temperaturas e

Nessas condições, é correto afirmar que

Uma amostra de um gás ideal sofre uma compressão isotérmica. Essa amostra, portanto,