Termodinâmica – Exercícios

Texto para as questões 01 e 02: Em uma transformação isotérmica, mantida a 127°C, o volume de certa quantidade de gás, inicialmente sob pressão de 2,0 atm, passa de 10 para 20 litros. Considere a constante dos gases R, igual a 0,082 atm.R/mol . K.

01. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto:

01) O produto nR varia entre 0,10atm . R/K e 0,050atm . R/K.
02) A pressão final do gás foi de 1,0atm.
04) A densidade do gás permaneceu constante.
08) O produto nR tem um valor constante de 0,050atm . R/K.
16) O produto nR tem um valor constante de 50atm.cm³/K.
32) A densidade final do gás foi de 50% do valor inicial.

02. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto:

01) Na transformação, a densidade do gás é diretamente proporcional à pressão.
02) A energia interna permaneceu constante.
04) O sistema trocou calor com o meio ambiente.
08) Como a temperatura permaneceu constante, o sistema não trocou calor com o meio ambiente.
16) A energia interna aumentou.
32) A quantidade de calor recebida é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão.
64) A quantidade de calor trocado e o trabalho realizado são ambos nulos.

03. (ACAFE-SC) Um gás ideal recebe calor e fornece trabalho após uma das transformações:

a) adiabática e isobárica.
b) isométrica e isotérmica.
c) isotérmica e adiabática.
d) isobárica e isotérmica.
e) isométrica e adiabática.

04. (FEI) Numa transformação de um gás perfeito, os estados final e inicial acusaram a mesma energia interna. Certamente:

a) a transformação foi cíclica.
b) a transformação isométrica.
c) não houve troca de calor entre o gás e o ambiente.
d) são iguais as temperaturas dos estados inicial e final.
e) não houve troca de trabalho entre o gás e o meio.

05. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)

a) –1000J
b) +2000J
c) –4000J
d) +4000J
e) +7000J

06. (CEFET – PR) O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: “É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho.” Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:

a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;
b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;
c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas;
d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;
e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.

07. (UFPF – RS) Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes térmicas: uma quente em temperatura de 227°C e uma fria em temperatura -73°C. O rendimento desta máquina, em percentual, é de:

a) 10
b) 25
c) 35
d) 50
e) 60

08. (EN – RJ) Um motor térmico recebe 1 200 calorias de uma fonte quente mantida a 227°C e transfere parte dessa energia para o meio ambiente a 24°C. Qual o trabalho máximo, em calorias, que se pode esperar desse motor?

a) 487
b) 681
c) 722
d) 987
e) n.d.a.

09. (UNIVALI – SC) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. o calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente:

a) 500 e 1 500
b) 700 e 1 300
c) 1 000 e 1 000
d) 1 200 e 800
e) 1 400 e 600

10. (UNAMA) Um motor de Carnot cujo reservatório à baixa temperatura está a 7,0°C apresenta um rendimento de 30%. A variação de temperatura, em Kelvin, da fonte quente a fim de aumentarmos seu rendimento para 50%, será de:

a) 400
b) 280
c) 160
d) 560
e) 600

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Respostas:

01 – 34 pontos (corretas 02 e 32)

02 – 39 (corretas 01,02,04 e 32)