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quinta-feira, 11 de outubro de 2012

questões para provão de física segundo ano


Leia o artigo: Termodinâmica


Testes:


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) 552
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
Resolução:
01 - 34 pontos (corretas 02 e 32)
02 - 39 (corretas 01,02,04 e 32)
03 - D04 - D05 - A06 - D
07 - E08 - A09 - D10 - C


[ENUNCIADO]


Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.
De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a:
A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.
B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.
E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.
[RESOLUÇÃO]
O calor cedido para a fonte quente em uma máquina térmica é transferido em parte para a realização de trabalho, sendo o restante fornecido para a fonte fria. Pelo Teorema da Conservação da Energia, em um modelo real e não ideal, é impossível a conversão total do calor da fonte quente em trabalho, parcela da energia é dissipada em forma sonora, atrito, etc.
Alternativa C.


                5. (UFMG/06) Regina estaciona seu carro, movido a gás natural, ao Sol. Considere que o gás no
reservatório do carro se comporta como um gás ideal. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor
representa a pressão em função da temperatura do gás na situação descrita.

CORREÇÃO: o cilindro de gás (espécie de bujão) pode ser considerado um volume
praticamente constante, pois dilata relativamente pouco. Neste caso, teremos uma
transformação ISOVOLUMÉTRICA, na qual a Temperatura aumenta, já que o carro fica
exposto ao sol. Para uma massa de gás constante, já que não escapa nada do cilindro, temos:
,
Pressão proporcional à Temperatura. O Gráfico de uma proporção direta é uma reta do tipo y =ax: quando o Sol aquece o cilindro, a Temperatura do gás em seu interior aumenta e, por conseqüência, a Pressão interna aumenta proporcionalmente. Um detalhe, que nem importou, é que se trata da Temperatura Absoluta!
OPÇÃO: D.

pergunta:O efeito da resistência do ar sobre uma gota de chuva de 20 mg, caindo verticalmente, é de fazê-la atingir uma velocidade de queda constante e igual a 10 m/s, nos primeiros metros da queda. Quanta energia, em Joules, será cedida ao ar nos primeiros 100 m de queda?



resposta:19 J
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Diferencie Energia Interna de Temperatura.



resposta:Energia interna é a soma das energias cinéticas das moléculas de um corpo.
Temperatura é um número associado ao grau de agitação molecular.
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Aonde está "localizada" a energia interna de um corpo?



resposta:Na agitação de suas moléculas.
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Por que é errado dizer que um corpo CONTÉM calor?



resposta:Calor é energia em trânsito e não pode ser armazenada.
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Pensando no movimento das partículas que compõem dois corpos A e B, o que significa dizer que A é mais quente do B?



resposta:Que as partículas de A possuem uma velocidade escalar média maior que as de B.
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Uma toalhinha recebe uma jarra de água enquanto que uma "toalhona" recebe duas jarras. Veja a figura.

imagem não disponivel


a) Qual toalha recebeu mais água?
b) Qual toalha ficou mais molhada?
c) Se encostarmos uma toalha na outra, a água passará de qual para qual toalha?
d) Compare a situação anterior com as idéias de energia interna, temperatura e calor, explicando a relação.

(Baseando em uma idéia de Richard P. Feynman em "O que é uma Lei Física", da editora Gradiva)



resposta:a) A "toalhona"
b) Nenhuma
c) Nenhuma
d) Energia interna - quantidade de água; Temperatura - densidade de água na toalha; Calor - água trocada entre as toalhas.
origem:Cesgranrio
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:A pressão de um gás rarefeito depende do volume (V) que ele ocupa, do número de moléculas (N) que constitui e da energia cinética média por molécula (E) . A expressão dimensionalmente correta para a pressão é proporcional a:
a) (N . E)/V
b) (N . V)/E
c) (V . E)/N
d) N/(V . E)
e) V . N . E




resposta:[A]
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Manoel estava se preparando para a "pelada" dos sábados, quando notou que a bola de futebol estava vazia. Para resolver essa pequena dificuldade, pegou uma bomba manual e encheu a bola comprimindo rapidamente o êmbolo da bomba.
Considerando que

- o ar contido na bomba é o sistema termodinâmico;
- o ar passa da bomba para o interior da bola após completar cada compressão;

podemos afirmar que, numa dada compressão,
a) a compressão do ar é um processo reversível.
b) o processo de compressão do ar é isotérmico.
c) a energia interna do ar aumenta.
d) a pressão do ar permanece constante durante o processo.




resposta:[C]
origem:
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Um líquido encontra-se, inicialmente, à temperatura T³, pressão P³ e volume V³, em um recipiente fechado e isolado termicamente do ambiente, conforme ilustra a figura a seguir.

imagem não disponivel


Após se acionar um agitador, imerso no líquido, verifica-se que a temperatura do líquido aumenta para um valor T. São desprezíveis as capacidades térmicas do calorímetro, do termômetro e do agitador. Supondo constante o calor específico c do líquido no intervalo de temperatura considerado, o módulo do trabalho realizado pelo agitador sobre o líquido terá sido, aproximadamente:
a) P³ V³ - m c (T - T³)
b) P³ V³
c) m c (T - T³)
d) m c (T - T³) / P³ V³
e) P³ V³ / m c (T - T³)



resposta:[C]
origem:Puc
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Em relação a comportamentos termodinâmicos de materiais e substâncias, é correto afirmar que
a) dois corpos de mesma massa sempre têm a mesma capacidade térmica.
b) o calor específico de uma substância é constante, independentemente da fase em que ela se encontre.
c) na compressão adiabática de um gás, sua energia interna permanece constante.
d) na transformação isovolumétrica de um gás, este realiza trabalho.
e) a energia interna de um sistema depende da quantidade de partículas que ele possui.




resposta:[E]
origem:Puc
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Durante o processo de evaporação de um líquido sempre ocorre o seu resfriamento, porque
a) diminui sua massa específica.
b) diminui o seu calor específico.
c) saem as partículas de menor energia cinética.
d) saem as partículas de maior energia cinética.
e) aumenta sua capacidade térmica.




resposta:[D]
origem:Ufrs
tópico:

sub-grupo:Termodinâmica

pergunta:Um recipiente hermeticamente fechado, de paredes rígidas e permeáveis à passagem de calor, contém uma certa quantidade de gás à temperatura absoluta T.
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.

Se o recipiente for mergulhado em um tanque contendo um líquido à temperatura absoluta 2T, a temperatura do gás .........., e sua energia interna .......... .

a) diminuirá - diminuirá
b) diminuirá - permanecerá constante
c) permanecerá constante - aumentará
d) aumentará - aumentará
e) aumentará - permanecerá constante




resposta:[D]
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Leia o artigo: Termodinâmica


Testes:


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) 552
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
Resolução:
01 - 34 pontos (corretas 02 e 32)
02 - 39 (corretas 01,02,04 e 32)
03 - D04 - D05 - A06 - D
07 - E08 - A09 - D10 - C

©QUESTÕESCORRIGIDASPROFESSORQUESTÕESCORRIGIDASTERMODINÂMICA1.(UFVJM2006)Umabombadeencherpneusdebicicletaéacionadarapidamente,tendoaextremidadedesaídadoarvedada.Consequentemente,oarécomprimido,indodoestado1paraoestado2,conformemostramasfigurasaseguir.Nessascondições,éCORRETOafirmarqueatransformaçãotermodinâmicaverificadanapassagemdoestado1paraoestado2aproxima-semaisdeumaA)isotérmica,porqueatemperaturadoarnãosealtera.B)adiabática,porquepraticamentenãohátrocadecalordoarcomomeioexterior.C)isobárica,porqueapressãodoarnãosealtera.D)isométrica,porqueovolumedoarsemantém.CORREÇÃOHátemposusoesteexemploemsaladeaulaerecomendoqueosalunosfaçamemcasa,parasentirofenômeno.Pelafigura,éclaroqueovolumemudou,eintuitivamente,apressãotambém.Fisicamente,atemperaturaaumenta,poistrabalhofoirealizadosobreogás,enãohouvetempoparatrocasdecalor.1ªLeidaTermodinâmica:U=QT,e,comofoirápido,nãotrocacalorU=T.ArapidezcaracterizaastransformaçõesADIABÁTICAS.OPÇÃO:B.2.(UFOP)Asfigurasseguintesmostramosesquemasdetrêsmáquinastérmicas,sendoT1atemperaturadafontefria,T2atemperaturadafontequente,Q1eQ2osmódulosdasquantidadesdecalortransferidasentreasfonteseamáquina,eWomódulodotrabalho

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