CFO BMMG 2017Lista de Exercícios Termodinâmica 1) Com relação aos conceitos de calor, capacidade térmica e calor específico, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F). ( ) A capacidade térmica de um corpo corresponde à quantidade de calor que ele absorve para aumentar de 1 ºC a sua temperatura. ( ) A capacidade térmica de um corpo não depende da sua massa. ( ) O calor específico de um material não depende da sua massa. ( ) Quanto maior for o calor específico de um material, maior será a sua capacidade térmica. ( ) O calor específico de um corpo depende do material de que é constituído. ( ) Se dois corpos receberem a mesma quantidade de calor, aquele que tiver maior capacidade térmica sofrerá menor variação de temperatura. 2) Nos dias de sol forte, à beira-mar, verifica-se que, durante o dia, a areia aquece muito mais rapidamente que a água do mar. À noite, a areia esfria mais rapidamente que a água do mar. Isso ocorre porque o calor específico da água do mar: a) é maior do que o da areia. b) é menor do que o da areia. c) é igual ao da areia. d) depende da massa de água. e) depende do volume de água. 3) Das alternativas abaixo, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F). ( ) Um quilograma de ferro e um quilograma de alumínio possuem a mesma capacidade térmica. ( ) O óleo de cozinha esfria mais rapidamente que igual quantidade de água, na mesma temperatura, porque possui menor calor específico. ( ) Para elevar a temperatura de 50 g de água e de 50 g de óleo de cozinha, de 20 ºC para 50 ºC, devemos fornecer diferentes quantidades de calor. ( ) Para aquecer um litro de água de 20 ºC até 70 ºC, devemos fornecer 50 kcal. ( ) Dois corpos que possuem a mesma capacidade térmica podem possuir diferentes massas. 4) No início da noite, o nadador observa que, embora o ambiente esteja frio, a água da piscina parece "morna"; nas primeiras horas da manhã, o nadador dirá que a água da piscina está "fria", mesmo que o ambiente esteja a uma temperatura agradável. A sensação de morna e fria experimentada na água da piscina pode ser mais bem explicada pela asserção: a) O calor específico da água leva muito tempo para se igualar ao calor específico do corpo do nadador. b) A água necessita ceder ou receber uma maior quantidade de calor para sofrer a mesma variação de temperatura do ambiente. c) As moléculas de água são mais livres que as moléculas do nadador, e isso dificulta a transferência de calor. sendo necessária a utilização de um termômetro para comprovar a diferença de temperatura da água à noite e pela manhã. 5) O gráfico a seguir mostra a variação da quantidade de calor absorvida por dois corpos A e B. d) A capacidade térmica de A é maior que a de B.40 7) Comparando-se um termômetro graduado em uma escala X com outro graduado na escala Celsius. de massas iguais.4 e) . é correto afirmar que: .4 c) 6. é: a) – 25 b) – 11. na escala Celsius. e) Devido ao alto valor do calor específico da água. em ºX é: a) 50 b) 60 c) 70 d) 80 e) 110 8) Uma massa de um gás ideal descreve o ciclo ABCDA do diagrama. Esses dados nos permitem concluir que a temperatura da água em ebulição ao nível do mar. Com base nessas informações. na escala Fahrenheit. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. graduado na escala Celsius. b) As capacidades térmicas dos dois são iguais. Verificou-se que as indicações nas duas escalas eram iguais em valor absoluto. obteve-se: t1 = 20ºX ou 10ºC e t2 = 40ºX ou 70ºC. seu volume.0 d) 11. c) O calor específico de A é maior que o de B. 6) Mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um. em função da temperatura. P representa a pressão do gás e V. as transferências de calor acontecem rapidamente na água.d) Essa diferença de sensação térmica é ilusória. Um possível valor para a temperatura do corpo. Conclui-se que: a) A capacidade térmica de A é menor que a de B. e outro. No diagrama. As duas mesas estão à mesma temperatura. A condutividade térmica do metal é maior do que a da madeira e. nesse caso. Depois de alguns dias.10–5 ºC–1. As duas mesas estão à mesma temperatura. c) O estudante está errado. Em relação a esta afirmação pode-se dizer: a) O estudante está correto. 11) Um equilibrista se apresenta sobre uma bola. c) a transformação CD sofrida pelo gás é uma transformação isovolumétrica. 9) O comprimento de uma barra de alumínio é 100 cm a 0ºC. com temperatura constante. e) O estudante está errado. b) a transformação BC sofrida pelo gás é uma transformação isobárica.168 cm b) 100. que a mesa de metal está mais fria do que a mesa de madeira.240 cm c) 100. Considere desprezível a variação no volume da bola. O estudante afirma. mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira devido ao fato da condutividade térmica do metal ser menor do que a da madeira. a uma temperatura menor do que esta.4. devido ao fato da condutividade térmica do metal ser maior do que a da madeira. d) o trabalho realizado pelo gás no ciclo é dado pela área do retângulo ABCD.200 cm 10) Uma mesa de madeira e uma de metal são colocadas em uma mesma sala fechada. um estudante entra na sala e coloca uma das mãos na mesa de madeira e a outra na de metal. b) O estudante está correto. A pressão interna final da bola é: . nesse caso. mas isto só poderá ser verificado com o uso de um termômetro preciso. calibrada para ter uma pressão de 2. suposto constante. o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira. então. portanto.a) o trabalho realizado pelo gás na transformação AB vale zero. o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira. Após a apresentação. portanto. Dado o coeficiente de dilatação linear do alumínio 2. A condutividade térmica do metal é menor do que a da madeira e. essa temperatura elevou – se para 306 K.680 cm e) 100. o comprimento da barra a 70ºC será: a) 100. mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira. d) O estudante está errado. isto é.060 cm d) 100. A mesa de madeira sempre estará mais fria do que a de metal.0 atm a uma temperatura de 300 K. c) Em uma compressão adiabática. ( ) Em uma máquina térmica. . desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. não há realização de trabalho. Baseado nessas informações assinale a alternativa correta: a) Numa transformação adiabática. a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. 02 atm c) 2. as indicações corretas? a) F – F – V d) V – F – V b) F – V – F e) V – V – F c) F – V – V 14) Dois objetos. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo. 06 atm 12) Transformação gasosa adiabática é uma transformação em que o gás passa de um estado a outro sem receber ou ceder calor para o ambiente. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar. Essa transformação pode ser obtida. A e B. 13) Analise cada uma das seguintes afirmativas relacionadas à segunda lei da termodinâmica e indique se são V (verdadeira) ou F (falsa). Observa-se que a variação da temperatura do objeto A é o dobro da variação da temperatura do objeto B. b) Numa transformação adiabática o gás não se resfria nem esquenta. a transformação de energia térmica em trabalho nunca se dá totalmente. a temperatura do gás aumenta. a variação da energia interna do sistema é inversamente proporcional ao trabalho. são constituídos do mesmo material e recebem a mesma quantidade de calor. afirmar que: a) a capacidade térmica de B é o dobro da de A b) o calor específico de B é o dobro do de A c) a capacidade térmica de A é o dobro da de B d) o calor específico de A é o dobro do de B e) os dois objetos têm coeficiente de dilatação térmica diferente 15) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. a pressão exercida pelo gás se mantém constante. ( ) Calor flui espontaneamente de sistemas mais frios para sistemas mais quentes. Podemos. é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança. se isolarmos termicamente o sistema ou se a transformação for realizada rapidamente. Para a sua operação segura. respectivamente. Quando em uso. e) Em qualquer transformação adiabática. na prática.a) 2 atm. 04 atm d) 2. ( ) Carnot idealizou um ciclo totalmente reversível com o qual se obteria o máximo rendimento possível. Quais são. normalmente situada na tampa. b) 2. então. d) Em uma transformação adiabática. Isso acontece porque há uma diminuição da energia interna do fluido expelido devido ao trabalho realizado pela expansão do mesmo. vale: a) 300 b) 450 c) 600 d) 750 e) 900 17) Num recipiente de aerossol. Se. a) adiabática b) isotérmica c) isovolumétrica d) isobárica . em cada ciclo.A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve: a) à pressão no seu interior. Pode-se concluir. esse líquido passa rapidamente para o estado gasoso. em temperatura ambiente. que é maior que a das panelas comuns 16) Uma máquina térmica de Carnot é operada entre duas fontes de calor a temperaturas de 400 K e 300 K. Ao ser expelido para o meio externo. o jato de fluido que sai do recipiente está a uma temperatura menor que a do fluido que ficou dentro do recipiente. que está à pressão atmosférica. que é igual à pressão externa b) à temperatura de seu interior. aproximadamente. Quando se usa um desodorante do tipo aerossol. a alta pressão interna mantém parte do conteúdo no estado líquido. que essa expansão é. portanto. o calor rejeitado por ciclo à fonte fria. em calorias. o motor recebe 1 200 calorias da fonte quente. que está acima da temperatura de ebulição da água no local c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula e) à espessura da sua parede. . No interior da bola cheia..... menor é a pressão atmosférica e . O cilindro contém um pistão.0 atm e temperatura de 27 ºC... ao nível do mar. é a temperatura de ebulição da água.. pois a pressão externa diminui com a altitude.. A alternativa que completa corretamente as lacunas das frases é: a) menor – grande – maior – convecção b) menor – pequeno – maior – radiação c) maior – pequeno – igual – convecção d) maior – pequeno – menor – radiação e) maior – grande – menor – convecção 20) Considere as afirmações abaixo sobre dois corpos A e B de massas diferentes: I.... ocupa um volume V0. e) maior.. calor específico da areia. Esse gás é aquecido. Durante o dia a temperatura no deserto é muito elevada. à pressão atmosférica. pois a pressão externa aumenta com a altitude..mol-1. contido em um cilindro... III. 22) A bola utilizada em uma partida de futebol é uma esfera de diâmetro interno igual a 20 cm. a massa de ar.. III... Na situação final.mol-1. fazendo com que o pistão seja empurrado ao máximo e também com que a temperatura do gás atinja quatro vezes T0.k-1 e. ocupa um volume de 250 L.. A e B podem ter calores específicos diferentes e a mesma capacidade térmica. e) Apenas I é verdadeira. em gramas. c) Apenas II e III são verdadeiras.... Pode-se afirmar: a) Apenas I e II são verdadeiras.... Considere π= 3. quantidade de radiação que uma roupa clara. I. em seu interior. A transferência de calor do Sol para a Terra é feita pelo processo de ..080 atm... d) I.. b) Apenas I e III são verdadeiras. pois a temperatura se manteve constante.. II.... Seu volume após lançamento.18) Um gás... R = 0. IV. Quando cheia... a bola apresenta.... pois a pressão externa aumenta com a altitude.. Isso ocorre em virtude do ..L. duplicar o volume inicial do gás. II e III são verdadeiras. que pode mover-se sem atrito e que pode até. corresponde a: . A e B podem ter o mesmo calor específico e a mesma capacidade térmica. 21) Um balão-propaganda cheio de gás hélio.: admitindo-se que a temperatura tenha se mantido constante) a) menor.. c) permanecerá constante... d) permanecerá constante.. ar sob pressão de 1..... comportamento de gás ideal e massa molar igual a 30 g. pois a pressão não varia com a altitude.. à temperatura ambiente T0 (em kelvin).. II. b) maior. em seu limite máximo. para o ar.. numa altitude de 3000 m será: (obs.. Quanto maior a altitude. A e B podem ter o mesmo calor específico e diferentes capacidades térmicas.. Uma roupa escura absorve .. e durante a noite sofre uma grande redução. de massa desprezível. a pressão do gás no cilindro deverá se: a) metade da pressão atmosférica b) igual à pressão atmosférica c) duas vezes a pressão atmosférica d) três vezes a pressão atmosférica e) quatro vezes a pressão atmosférica 19) Selecione a alternativa que complete corretamente as frases abaixo. quando os pneus esfriarem a pressão ficará muito acima da recomendada. porque a borracha estará dilatada.0 c) 7.5 b) 5. gastaremos menos ar para enchê-los.4 e) . quando gases quentes são expelidos para trás. 24) Uma amostra de gás ideal sofre o processo termodinâmico cíclico representado no gráfico a seguir. por causa da contração da borracha. d) na exaustão. Para esses combustíveis. Qual o motivo da recomendação? a) Se calibrarmos os pneus quentes com a pressão recomendada. o trabalho. Ao completar um ciclo.6 25) No Brasil. a transformação de energia química em energia mecânica acontece a) na combustão. que gera gases quentes para mover os pistões no motor.5 d) 10 23) Nos manuais de automóveis. que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo. podemos levar a vazamentos de ar. e) Se calibrarmos os pneus a frio. o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa. c) Se calibrarmos os pneus ainda quentes. podemos provocar rachaduras nas rodas. c) na ignição. junto à pressão recomendada. d) Se calibrarmos os pneus quentes com a pressão recomendada. b) Se calibrarmos os pneus quentes com ar à temperatura ambiente. b) nos eixos. . na seção que trata da calibragem dos pneus. cuja energia é convertida em movimento de veículos.a) 2. com a difusão do combustível no ar. realizado pela força que o gás exerce nas paredes do recipiente é a) + 6 b) + 4 c) + 2 d) . em joules. quando a energia elétrica é convertida em trabalho. ao esfriarem a pressão cairá a valores mais baixos que o recomendado. e) na carburação. encontramos a seguinte instrução: “os pneus devem ser calibrados enquanto frios”. Q1 = Q2.) para esfriar um pouco a água neles contida. e tudo aquilo que o envolve e pode interagir com ele. Considere um sistema constituído por certa quantidade de um gás ideal contido em um recipiente de paredes móveis e não-adiabáticas e marque a alternativa incorreta: a) Para que o gás realize uma expansão isobárica. na água que evapora. evapora. para a aceleração da gravidade o valor10m/s2 e para a pressão atmosférica local o valor 1. aumentam a pressão atmosférica. 28) Dois gases ideais monoatômicos 1 e 2. diminuindo. Determine a massa do êmbolo em kg.0 J/mol. filtros etc. Considerando que Q1. são. d) ΔU1 < ΔU2. indicada na figura. a pressão no interior da quartinha.26) A figura mostra o corte transversal de um cilindro de eixo vertical com base de área igual a 500cm2 . ao escaparem do líquido. aumentando. c) Em uma compressão adiabática do gás. diminuindo. e Q2. a pressão no interior da quartinha. quartinhas. vale 20cm. c) com maior energia cinética média que escapam do líquido. Adote para a constante dos gases o valor R = 8. o meio realiza trabalho sobre o sistema. ao escaparem do líquido. . Isso implica que também a temperatura da água que está em seu interior diminui nesse processo. a energia cinética média desse sistema. Q1 < Q2. independentemente. respectivamente. é necessário que o sistema receba certa quantidade de calor do meio. Considere um sistema constituído por uma quartinha cheia d’água. O sistema está em equilíbrio a uma temperatura de 300K e a altura h. No caso do gás 1. Q1 > Q2. é correto afirmar que a) ΔU1 = ΔU2. W2 e ΔU2. no caso do gás 2. sua pressão não variou. com o mesmo número de mols. são as mesmas grandezas para o gás 2. é necessário que o sistema receba certa quantidade de calor do meio. d) Para que o gás sofra um aumento de pressão a volume constante. submetidos a processos de aquecimento. através de seus poros. a energia cinética média desse sistema. assim. o calor recebido. W1 e ΔU1 são. O cilindro contém 0. b) que. chamado meio. vedado em sua parte superior por um êmbolo de massa m que pode deslizar sem atrito. aumentando. a) 1 x 102 kg b) 2 x 102 kg c) 4 x 102 kg d) 6 x 102 kg e) 8 x 102 kg 27) Cotidianamente são usados recipientes de barro (potes. é necessário que o sistema receba calor do meio. o qual é convertido em trabalho. sofrendo a mesma variação de temperatura. seu volume permaneceu constante ao longo do processo. o trabalho realizado e a variação da energia interna do gás 1. chamado sistema. diminuem a pressão atmosférica.50 mol de gás que se comporta como ideal. assim.00 x 105N/m2. 29) A Termodinâmica faz nítida distinção entre o objeto de seu estudo. assim. são as moléculas de água a) com menor energia cinética média que escapam do líquido. Parte da água que chega à superfície externa da quartinha. retirando calor do barro e da água que o permeia. Q1 = Q2. d) que. b) ΔU1 = ΔU2. assim. com conseqüente aumento da energia interna do gás. c) ΔU1 > ΔU2. b) Para que o gás sofra uma expansão isotérmica. Tal processo se explica porque. a 29.d V. em ºC a) 67 b) 108 c) 127 d) 183 e) 226 1.a 8.V 11.d 14. A temperatura da fonte quente é.b 20.V.V.a 24.c 19.a 15.a 26.d 30.a 3.V. c 28. V.V.b 16.d 9. c .F.a 6.b 21. c 12.V 4.V.30) O rendimento de uma certa máquina térmica de Carnot é de 25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27oC.F.b 5. b 22.b 25.c 13.a 27.e 7. 2.e 17. b 23.a 18.a 10.
Report "Lista de Exercícios -Termodinâmica - CBMMG"