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9 Lista Termodinmica -DUDU

1. (Afa 2016) Um cilindro adiabtico vertical foi dividido em duas partes por um mbolo de 6,0 kg de massa que pode deslizar sem atrito. Na parte superior, fez-

se vcuo e na inferior foram colocados 2 mols de um gs ideal monoatmico.

Um resistor de resistncia eltrica hmica R igual a 1 colocado no interior

do gs e ligado a um gerador eltrico que fornece uma corrente eltrica i,

constante, de 400 mA, conforme ilustrado na figura abaixo.

Fechando-se a chave Ch durante 12,5 min, o mbolo desloca-se 80 cm numa

expanso isobrica de um estado de equilbrio para outro. Nessas condies, a variao da temperatura do gs foi, em C, de

a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 5,0

2. (Pucpr 2015) O fsico e engenheiro francs Nicolas Lonard Sadi Carnot (1796-1832), em seu trabalho Reflexes sobre a potncia motriz do fogo, concluiu que as mquinas trmicas ideais podem atingir um rendimento mximo por meio de uma sequncia especfica de transformaes gasosas que resultam num ciclo denominado de ciclo de Carnot, conforme ilustra a figura a seguir.

A partir das informaes do ciclo de Carnot sobre uma massa de gs, conforme mostrado no grfico p V, analise as alternativas a seguir.

I. Ao iniciar o ciclo (expanso isotrmica 1 2), a variao de energia interna

do gs igual a QQ e o trabalho positivo (W 0).

II. Na segunda etapa do ciclo (expanso adiabtica 2 3) no h troca de

calor, embora o gs sofra um resfriamento, pois U W.

III. Na compresso adiabtica 4 1, ltima etapa do ciclo, o trabalho realizado

sobre o gs corresponde variao de energia interna dessa etapa e h um aquecimento, ou seja, U W.

IV. O trabalho til realizado pela mquina trmica no ciclo de Carnot igual rea A ou, de outro modo, dado por : Q FQ Q .

V. O rendimento da mquina trmica ideal pode atingir at 100 %, pois o calor

FQ pode ser nulo o que no contraria a segunda lei da termodinmica.

Esto CORRETAS apenas as alternativas: a) I, II e IV. b) I, II e III. c) II, III e IV. d) II, III e V. e) III, IV e V. 3. (Pucrs 2015) Leia o texto e as afirmativas que seguem. As principais partes de um refrigerador domstico so o congelador, o condensador e o compressor, sendo que essas duas ltimas peas esto localizadas na parte externa do aparelho. O funcionamento do refrigerador depende da circulao de um fluido refrigerante impulsionado pelo compressor. Durante o ciclo termodinmico, o fluido sofre transformaes nas variveis estado, presso e temperatura, o que determina o resfriamento no interior do aparelho, levando para fora a energia oriunda dos alimentos refrigerados. Em relao a essas transformaes, considere as seguintes afirmativas: I. No congelador, a presso do gs diminui, e sua temperatura se eleva com a absoro de energia. II. No congelador, a presso do gs aumenta, e sua temperatura diminui com a liberao de energia. III. No condensador, a presso do gs maior do que no congelador, e sua temperatura diminui com a liberao de energia. IV. No condensador, a presso do gs diminui, e sua temperatura aumenta. Esto corretas apenas as afirmativas a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) II, III e IV. 4. (Ufes 2015) A figura abaixo apresenta um conjunto de transformaes termodinmicas sofridas por um gs perfeito. Na transformao 1 2, so

adicionados 200J de calor ao gs, levando esse gs a atingir a temperatura de

60 C no ponto 2. A partir desses dados, determine

a) a variao da energia interna do gs no processo 1 2;

b) a temperatura do gs no ponto 5;

c) a variao da energia interna do gs em todo o processo termodinmico 1 5.

5. (Espcex 2015) Em uma fbrica, uma mquina trmica realiza, com um gs ideal, o ciclo FGHIF no sentido horrio, conforme o desenho abaixo. As

transformaes FG e HI so isobricas, GH isotrmica e IF adiabtica.

Considere que, na transformao FG, 200 kJ de calor tenham sido fornecidos

ao gs e que na transformao HI ele tenha perdido 220 kJ de calor para o

meio externo.

A variao de energia interna sofrida pelo gs na transformao adiabtica IF a) 40 kJ b) 20 kJ c) 15 kJ d) 25 kJ e) 30 kJ

6. (Ufpr 2012) Segundo a teoria cintica, um gs constitudo por molculas que se movimentam desordenadamente no espao do reservatrio onde o gs est armazenado. As colises das molculas entre si e com as paredes do reservatrio so perfeitamente elsticas. Entre duas colises sucessivas, as molculas descrevem um MRU. A energia cintica de translao das molculas diretamente proporcional temperatura do gs. Com base nessas informaes, considere as seguintes afirmativas: 1. As molculas se deslocam todas em trajetrias paralelas entre si. 2. Ao colidir com as paredes do reservatrio, a energia cintica das molculas conservada. 3. A velocidade de deslocamento das molculas aumenta se a temperatura do

gs for aumentada. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 so verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 so verdadeiras.

7. (Ifsc 2015) Termologia o ramo da Fsica que estuda os fenmenos que envolvem trocas de calor, suas causas e consequncias. Nesse ramo da Fsica estuda-se termometria, dilatao trmica, calorimetria, estudo dos gases, termodinmica entre outras. Com base nos seus conhecimentos a respeito da termologia, assinale a soma da(s) proposio(es) CORRETA(S). 01) A dilatao trmica consequncia do aumento do nmero de partculas que compem a substncia quando aquecida. 02) A mquina de Carnot uma mquina trmica ideal cujo ciclo composto por duas isotrmicas e duas adiabticas. O rendimento dessa mquina o mximo que uma mquina trmica pode ter trabalhando entre duas temperaturas, a da fonte quente e da fonte fria. 04) A presso de um gs consequncia do nmero de colises e da velocidade com que as suas partculas colidem com as paredes do recipiente que o contm. 08) Calor a energia em trnsito que um corpo pode armazenar e ceder a outro corpo que est a uma temperatura menor. 16) Temperatura uma grandeza associada ao grau de agitao das partculas que compem uma substncia. 32) Um gs ideal aquele que permanece no estado gasoso independente da presso e temperatura na qual est submetido. Um gs real pode se comportar como um gs ideal quando est submetido a altas temperaturas e presses. 8. (Upe-ssa 2 2017) Um estudo do ciclo termodinmico sobre um gs que est sendo testado para uso em um motor a combusto no espao mostrado no diagrama a seguir.

Se intE representa a variao de energia interna do gs, e Q o calor

associado ao ciclo, analise as alternativas e assinale a CORRETA. a) intE 0, Q 0 b) intE 0, Q 0 c) intE 0, Q 0

d) intE 0, Q 0 e) intE 0, Q 0

9. (Espcex (Aman) 2017) Durante um experimento, um gs perfeito comprimido, adiabaticamente, sendo realizado sobre ele um trabalho de 800 J.

Em relao ao gs, ao final do processo, podemos afirmar que: a) o volume aumentou, a temperatura aumentou e a presso aumentou. b) o volume diminuiu, a temperatura diminuiu e a presso aumentou. c) o volume diminuiu, a temperatura aumentou e a presso diminuiu. d) o volume diminuiu, a temperatura aumentou e a presso aumentou. e) o volume aumentou, a temperatura aumentou e a presso diminuiu.

10. (Unesp 2017) A figura 1 mostra um cilindro reto de base circular provido de um pisto, que desliza sem atrito. O cilindro contm um gs ideal temperatura

de 300 K, que inicialmente ocupa um volume de 3 36,0 10 m e est a uma

presso de 52,0 10 Pa.

O gs aquecido, expandindo-se isobaricamente, e o mbolo desloca-se 10 cm

at atingir a posio de mximo volume, quando travado, conforme indica a figura 2.

Considerando a rea interna da base do cilindro igual a 2 22,0 10 m , determine

a temperatura do gs, em kelvin, na situao da figura 2. Supondo que nesse processo a energia interna do gs aumentou de 600 J, calcule a quantidade de

calor, em joules, recebida pelo gs. Apresente os clculos. 11. (Fuvest 2015) Certa quantidade de gs sofre trs transformaes sucessivas, A B, B C e C A, conforme o diagrama p V apresentado na

figura abaixo.

A respeito dessas transformaes, afirmou-se o seguinte: I. O trabalho total realizado no ciclo ABCA nulo.

II. A energia interna do gs no estado C maior que no estado A.

III. Durante a transformao A B, o gs recebe calor e realiza trabalho.

Est correto o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 12. (Esc. Naval 2013) Uma mquina trmica, funcionando entre as temperaturas de 300 K e 600 K fornece uma potncia til, uP , a partir de uma

potncia recebida, rP . O rendimento dessa mquina corresponde a 4 5 do

rendimento mximo previsto pela mquina de Carnot. Sabendo que a potncia recebida de 1200 W, a potncia til, em watt,

a) 300 b) 480 c) 500 d) 600 e) 960

13. (Ufrgs 2013) Uma amostra de gs ideal evolui de um estado A para um estado B, atravs de um processo, em que a presso P e o volume V variam conforme o grfico abaixo. Considere as seguintes afirmaes sobre esse processo.

I. A temperatura do gs diminuiu. II. O gs realizou trabalho positivo. III. Este processo adiabtico. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 14. (Ufsc 2013) As mquinas a vapor foram um dos motores da revoluo industrial, que se iniciou na Inglaterra no sculo XVIII e que