Interbits – SuperPro ® Web 1. (G1 - ifsc 2014) De acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica leia e analise as seguintes afirmações: I. Para produzir trabalho continuamente, uma máquina térmica, operando em ciclos, deve necessariamente receber calor de uma fonte quente e ceder parte dele a uma fonte fria. II. A Segunda Lei da Termodinâmica não se aplica aos refrigeradores, porque estes transferem calor da fonte fria para a fonte quente. III. A importância do ciclo de Carnot reside no fato de ser o ciclo de rendimento igual a 100%. IV. É possível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e transformá-lo em uma quantidade equivalente de trabalho. V. O rendimento das máquinas térmicas quentes é definido como a razão entre o trabalho realizado pela máquina e a energia total fornecida à mesma. Assinale a alternativa CORRETA. a) Apenas as afirmações I e V são verdadeiras. b) Apenas as afirmações I, II e IV são verdadeiras. c) Apenas as afirmações I, II e III são verdadeiras. d) Apenas as afirmações II e V são verdadeiras. e) Apenas as afirmações II, III e IV são verdadeiras. 2. (G1 1996) Uma certa quantidade de água a temperatura de 0 °C é mantida num recipiente de vidro. Inicia-se então o aquecimento da água até a temperatura de 100 °C. Desprezando-se a dilatação do recipiente, o nível da água em seu interior durante o aquecimento: a) mantêm-se constante; b) aumenta somente; c) diminui somente; d) inicialmente aumenta e depois diminui; e) inicialmente diminui e depois aumenta. 3. (G1 - cps 2005) Avalia-se que uma pessoa sentada resolvendo uma prova consome, em média 3 cal/min. Nestas condições, de acordo com a tabela apresentada, se for utilizado o tempo integral de três horas e trinta minutos para resolver uma prova o consumo de calorias equivale, aproximadamente, à soma de: a) BIG MAC, GREEN SALAD e KETCHUP b) McMAX, McFRITAS GRANDE e KETCHUP c) HAMBURGER, COCA-COLA e TORTA DE MAÇÃ d) HAMBURGER, GUARANÁ e GREEN SALAD e) HAMBURGER, McFRITAS GRANDE e KETCHUP Página 1 de 7 Interbits – SuperPro ® Web 4. (G1 - cps 2010) Uma barra de alumínio de 400 g recebe 4 400 cal de uma fonte de calor. Sabendo que a temperatura inicial do bloco é 20°C e que o calor específico do alumínio é 0,22 cal/g · °C, podemos afirmar que a temperatura final da barra, em graus Celsius, será a) 10. b) 40. c) 50. d) 70. e) 90. 5. (G1 - ifsul 2016) Durante cada ciclo, uma máquina térmica absorve 500 J de calor de um reservatório térmico, realiza trabalho e rejeita 420 J para um reservatório frio. Para cada ciclo, o trabalho realizado e o rendimento da máquina térmica são, respectivamente, iguais a a) 80 J e 16% b) 420 J e 8% c) 420 J e 84% d) 80 J e 84% 6. (G1 - ifsul 2016) No estudo da termodinâmica dos gases perfeitos, são parâmetros básicos as grandezas físicas quantidade de calor (Q), trabalho (W) e energia interna (U), associadas às transformações que um gás perfeito pode sofrer. Analise as seguintes afirmativas referentes às transformações termodinâmicas em um gás perfeito: I. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação adiabática, o trabalho (W) que o sistema troca com o meio externo é nulo. II. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula ( U 0). III. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isométrica, a variação da energia interna ( U) sofrida pelo sistema é igual a quantidade de calor (Q) trocado com o meio externo. Está (ão) correta (s) apenas a(s) afirmativa (s) a) I. b) III. c) I e II. d) II e III. 7. (G1 - ifsul 2016) Abaixo temos o diagrama p V onde estão representadas três transformações que levam um gás ideal do estado inicial (i) para o estado final (f). Considerando o estudo das transformações gasosas, os três processos aos quais o gás é submetido são, respectivamente a) isobárico, isotérmico e isovolumétrico. b) isovolumétrico, isobárico e isotérmico. c) isotérmico, isobárico e isovolumétrico. Página 2 de 7 Interbits – SuperPro ® Web d) isovolumétrico, isotérmico e isobárico. 8. (G1 - ifsul 2016) No estudo da termodinâmica dos gases perfeitos, o comportamento do gás é analisado através das suas propriedades macroscópicas, levando em conta as grandezas físicas a ele associadas. Essas grandezas, denominadas variáveis de estado, são: temperatura, volume e pressão. Em geral, quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação, pelo menos duas dessas grandezas sofrem variações. Analise as seguintes afirmativas referentes às transformações termodinâmicas em um gás perfeito: I. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isotérmica, sua pressão é inversamente proporcional ao volume por ele ocupado. II. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isobárica, seu volume é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta. III. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isométrica, sua pressão é inversamente proporcional a sua temperatura absoluta. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) a) I. b) III. c) I e II. d) II e III. 9. (G1 - cftmg 2006) O diagrama P × V da figura refere-se a um gás ideal, passando por uma transformação cíclica. O ponto em que a temperatura se apresenta mais alta corresponde a __________; e o trabalho realizado pelo gás, no processo AB, é __________ joules. A opção que completa, corretamente, as lacunas é a) B; 0,50. b) B; 1,0. c) D; 0,50. d) D; 1,0. 10. (G1 - cftsc 2010) Página 3 de 7 Interbits – SuperPro ® Web Em nossas casas, geralmente são usados piso de madeira ou de borracha em quartos e piso cerâmico na cozinha. Por que sentimos o piso cerâmico mais gelado? a) Porque o piso de cerâmica está mais quente do que o piso de madeira, por isso a sensação de mais frio no piso cerâmico. b) Porque o piso de cerâmica está mais gelado do que o piso de madeira, por isso a sensação de mais frio no piso cerâmico. c) Porque o piso de cerâmica no quarto dá um tom menos elegante. d) Porque o piso de madeira troca menos calor com os nossos pés, causando-nos menos sensação de frio. e) Porque o piso de cerâmica tem mais área de contato com o pé, por isso nos troca mais calor, causando sensação de frio. Página 4 de 7 Interbits – SuperPro ® Web Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Justificando as incorretas: [II] Incorreta. Tanto à máquina térmica motora como à refrigeradora aplica-se a Segunda Lei da Termodinâmica, pois a diferença entre elas é somente a inversão no sinal algébrico das grandezas envolvidas. [III] Incorreta. O ciclo de Carnot fornece rendimento máximo dentro das condições impostas pela natureza e somente apresentaria rendimento de 100% se a temperatura da fonte fria fosse 0K. [IV] Incorreta. Isso violaria a Segunda Lei da Termodinâmica. Resposta da questão 2: [E] Resposta da questão 3: [C] Obs.: A questão utiliza incorretamente cal, quando o correto seria kcal. (Nota do consultor) Resposta da questão 4: [D] Dados: m = 400 g; Q = 4.400 cal; c = 0,22 cal/g·°C; T0 = 20 °C. Q = m c (T – T0) T T0 Q mc T 20 4.400 T – 20 = 50 T = 70 °C. 400 0,22 Resposta da questão 5: [A] Da 1ª Lei da Termodinâmica: W 80 J. Trabalho: W Qquente Qfria 500 420 W 80 Rendimento: η 0,16 η 16%. Qquente 500 Resposta da questão 6: [D] [I] Incorreta. Numa transformação adiabática o calor trocado é nulo. [II] Correta. A variação da energia interna é diretamente proporcional à variação da temperatura absoluta. [III] Correta. Numa transformação isotérmica, o trabalho realizado é nulo. Assim: ΔU Q W ΔU Q 0 ΔU Q. Resposta da questão 7: [B] (1) Volume constante: isométrico; (2) Pressão constante: isobárico; (3) Temperatura constante: isotérmico. Página 5 de 7 Interbits – SuperPro ® Web Resposta da questão 8: [C] A equação de Clapeyron será usada nas três análises. [I] Correta. nRT cte k pV nRT p p . V V A pressão é inversamente proporcional ao volume. [II] Correta. nR T V kT. p cte O volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta. pV nRT V [III] Incorreta. nR T p kT. V cte O volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta. pV nRT p Resposta da questão 9: [B] Da equação de Clapeyron: p V p V n R T T . nR Essa expressão nos mostra que a temperatura absoluta é diretamente proporcional ao produto da pressão pelo volume. Analisando o gráfico dado, verificamos que o produto p V é máximo no ponto B. Assim: TB > TC >TA > TD. Como a transformação AB é isobárica: AB p V 4 105 4 1,5 106 AB 1,0 J. Resposta da questão 10: [D] A madeira tem condutividade térmica menor do que a cerâmica. Estando à temperatura menor que os nossos pés, o calor flui mais lentamente para a madeira, causando-nos a sensação térmica de estar menos frio. Página 6 de 7 Interbits – SuperPro ® Web Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: Nome do arquivo: 23/11/2016 às 20:00 LISTINHA "QUENTE" Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro® Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo 1 ............. 142738 ..... Média ............ Física............. G1 - ifsc/2014....................... Múltipla escolha 2 ............. 12275 ....... Não definida .. Física............. G1/1996 ............................... Múltipla escolha 3 ............. 68690 ....... Não definida .. Física............. G1 - cps/2005 ...................... Múltipla escolha 4 ............. 95751 ....... Baixa ............. Física............. G1 - cps/2010 ...................... Múltipla escolha 5 ............. 161315 ..... Baixa ............. Física............. G1 - ifsul/2016...................... Múltipla escolha 6 ............. 153516 ..... Baixa ............. Física............. G1 - ifsul/2016...................... Múltipla escolha 7 ............. 153528 ..... Baixa ............. Física............. G1 - ifsul/2016...................... Múltipla escolha 8 ............. 161314 ..... Baixa ............. Física............. G1 - ifsul/2016...................... Múltipla escolha 9 ............. 70884 ....... Baixa ............. Física............. G1 - cftmg/2006 ................... Múltipla escolha 10 ........... 100160 ..... Baixa ............. Física............. G1 - cftsc/2010..................... Múltipla escolha Página 7 de 7