Leis da Termodinâmica Exercícios complementares Prof. Felipe

Leis da Termodinâmica
Exercícios complementares
Prof. Felipe Nascimento
1. A respeito das transformações que um gás
ideal sofre entre dois estados, julgue a
veracidade das afirmações seguintes.
(1) Em um processo adiabático, não há
transferência de calor para o meio exterior
(2) Um processo adiabático é um processo lento,
em que a variação de energia interna do gás é
igual ao trabalho realizado.
(3) Um processo isotérmico é um processo lento,
no qual há variação na energia interna do gás
(4) Em um processo isotérmico, a energia cinética
média das moléculas é a mesma no estado
final e no inicial
(5) Em um processo isotérmico de compressão de
um gás, a pressão exercida sobre as paredes
do recipiente que contém o gás aumentará.
2. (UnB-DF) Julgue a veracidade das afirmações
seguintes.
(1) Em uma transformação de um gás
perfeito, que não houve troca de calor
com o meio externo, constatou-se que a
energia interna final do sistema era
menor que a inicial. Isso significa que foi
realizado trabalho sobre o sistema
(2) Em uma transformação isotérmica de um
gás perfeito, não há trocas de calor com o
meio externo
(3) Suponha que as moléculas de um gás
perfeito tenham sua energia cinética
média diminuída, porem que a pressão se
mantenha constante. Assim, o volume e a
temperatura diminuem.
(4) Um
gás
perfeito
realiza
uma
transformação
ABCDA
conforme
representação no diagrama pressão “
versus” volume a seguir. O ponto do ciclo
onde a energia interna do sistema é
máxima é o ponto A.
3. Julgue as afirmações seguintes a partir da
análise do diagrama pressão “ versus”
volume de um gás ideal.
(1) Na transformação ABC, o gás ideal realiza
um trabalho menor do que na
transformação CDA.
(2) As transformações DA e BC são
transformações isocóricas
(3) A temperatura do gás ideal no ponto A é a
mesma que no ponto C
(4) Nas transformações AB e CD, o gás ideal
não realiza trabalho.
(5) Entre os pontos assinalados no diagrama,
o que apresenta temperatura mais
elevada é o ponto D.
4. (UnB- DF) Um mol de gás monoatômico ideal
é usado como substância de trabalho para o
ciclo térmico, mostrado no diagrama pressão
“ versus” volume abaixo. O trecho AB
representa uma isoterma de temperatura T0.
Julgue os itens a seguir.
(1) A pressão no ponto B é p0/2
(2) A temperatura no ponto C é T0/4
(3) O trabalho realizado no trecho CA é nulo
(4) O trabalho realizado no trecho AB é nulo
(5) O trabalho realizado no trecho AB é igual
ao calor trocado.
5. (UnB-DF) Uma máquina térmica é um
dispositivo que transforma calor em trabalho
mecânico, operando sempre em ciclos, isto é,
retornando periodicamente às condições
iniciais. A figura abaixo representa um desses
ciclos. Volume em metros cúbicos
Julgue as afirmações seguintes, relativas ao
ciclo representado.
(1) Esse gráfico pode representar o ciclo de
um motor térmico cujo cilindro suporta
uma pressão interna de, no máximo 1,5
atm.
(2) A temperatura no ponto A é maior que
aquela no ponto B
(3) No trajeto de B para C, o sistema não
absorve calor, pois a temperatura não
varia.
(4) O calor transformado em trabalho
mecânico é inferior a 150 J.
6. Uma máquina de Carnot opera retirando
energia térmica de uma fonte a 227° C e
rejeitando parte dessa energia a um
reservatório a 27° C. Determine, em joules, o
trabalho útil realizado pela máquina a cada
80 J de calor retirado da fonte a 227° C.
7. (UnB-DF) Uma máquina térmica de Carnot
operando em ciclos executa dez ciclos por
segundo. Em cada ciclo retira 800 J de calor
da fonte quente e cede 400 J de calor para a
fonte fria. Sabe-se que essa máquina opera
com a fonte fria a 27° C. Determine, em graus
Celsius, a temperatura em que opera a fonte
quente dessa máquina.
8. Uma máquina térmica opera entre duas
fontes térmicas de temperaturas -23° C e
477° C, rejeitando em cada ciclo 627 J de
calor para a fonte fria. Para que essa
máquina esteja operando no rendimento
máximo teórico, quanto de calor, em
calorias, deve estar recebendo da fonte?
Considere 1 cal= 4,18 J.