(UFRGS) Um projeto propõe a construção de três máquinas térmicas, M1, M2 e...

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Q935232 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular

(UFRGS) Um projeto propõe a construção de três máquinas térmicas, M1, M2 e M3, que devem operar entre as temperaturas de 250 K e 500 K, ou seja, que tenham rendimento ideal igual a 50%. Em cada ciclo de funcionamento, o calor absorvido por todas é o mesmo: Q = 20 kJ, mas espera-se que cada uma delas realize o trabalho W mostrado na tabela abaixo.

Máquina	W
M₁	20 kJ
M₂	12 kJ
M₃	8 kJ

De acordo com a segunda lei da termodinâmica, verifica-se que somente é possível a construção da(s) máquina(s):

a) M1
b) M2
c) M3
d) M1 e M2
e) M2 e M3.

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Questões sobre Leis da Termodinâmica

1

Q935240 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UNIFOR CE/2011) A primeira lei da termodinâmica trata da conservação de energia; a segunda lei da termodinâmica trata da impossibilidade de transferência de calor de uma fonte mais fria para uma fonte mais quente sem a realização de trabalho. Podemos verificar a aplicação dessas leis, hoje em dia, na produção de energia por meio de fontes alternativas sem ocasionar danos ao meio ambiente. Esta busca por fontes alternativas de energia deve-se à escassez das fontes de energia não renováveis. São exemplos de energia não renováveis:
- a) petróleo, solar, carvão, nuclear e biogás.
- b) petróleo, gás natural, nuclear, biomassa e geotérmica.
- c) petróleo, carvão, nuclear, bicombustíveis e solar.
- d) petróleo, carvão, geotérmica, óleo de xisto e biomassa.
- e) petróleo, carvão, nuclear, gás natural e óleo de xisto.
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2

Q935239 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UFPA) Um técnico de manutenção de máquinas pôs para funcionar um motor térmico que executa 20 ciclos por segundo. Considerando-se que, em cada ciclo, o motor retira uma quantidade de calor de 1200 J de uma fonte quente e cede 800 J a uma fonte fria, é correto afirmar que o rendimento de cada ciclo é:
- a) 13,3%
- b) 23,3%
- c) 33,3%
- d) 43,3%
- e) 53,3%
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3

Q935238 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UFRS) 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
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4

Q935237 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UEFS BA/2017) A primeira lei da termodinâmica para sistemas fechados foi originalmente comprovada pela observação empírica, no entanto é hoje considerada como a definição de calor através da lei da conservação da energia e da definição de trabalho em termos de mudanças nos parâmetros externos de um sistema.

Com base nos conhecimentos sobre a Termodinâmica, é correto afirmar:
- a) A energia interna de uma amostra de um gás ideal é função da pressão e da temperatura absoluta.
- b) Quando se fornece a um sistema certa quantidade de energia Q, esta energia pode ser usada apenas para o sistema realizar trabalho.
- c) Ao receber uma quantidade de calor Q igual a 48,0J, um gás realiza um trabalho igual a 16,0J, tendo uma variação da energia interna do sistema igual 64,0J.
- d) Nos processos cíclicos, a energia interna não varia, pois volume, pressão e temperatura são iguais no estado inicial e final.
- e) A energia interna, o trabalho realizado e a quantidade de calor recebida ou cedida independem do processo que leva o sistema do estado inicial A até um estado final B.
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5

Q935236 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(U. Alfenas-MG) Considere as proposições abaixo:

I. O perfume comprimido num spray esfria quando expandido, pois a energia interna diminui, fazendo diminuir a temperatura.

II. É possível aquecer um gás sem fornecer-lhe calor.

III. É possível fornecer calor a um gás e este ficar mais frio.

IV. Numa transformação qualquer, o trabalho é numericamente igual à área correspondente num diagrama da temperatura pelo volume.

Estão corretas:
- a) todas
- b) somente I e IV
- c) somente I, II e III
- d) somente I, III e IV
- e) somente II e IV
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6

Q935235 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(PUC-RS) 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.
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7

Q935234 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UNIUBE MG/2016) A primeira lei da termodinâmica nada mais é que o princípio da conservação de energia, que, apesar de ser estudado para os gases, pode ser aplicado em quaisquer processos em que a energia de um sistema é trocada com o meio externo na forma de calor e trabalho.

Observe a seguinte situação:

Um sistema termodinâmico realiza um trabalho de 80kcal quando recebe 60kcal de calor. Nesse processo, a variação de energia interna desse sistema é de:
- a) 10kcal
- b) – 20kcal
- c) –10kcal
- d) 35kcal
- e) zero
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8

Q935233 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(Unesp) Um recipiente contendo um certo gás tem seu volume aumentado graças ao trabalho de 1664 J realizado pelo gás. Neste processo, não houve troca de calor entre o gás, as paredes e o meio exterior. Considerando que o gás seja ideal, a energia de 1 mol desse gás e a sua temperatura obedecem à relação U = 20,8 T, onde a temperatura T é medida em kelvin e a energia U em joule.

Pode-se afirmar que nessa transformação a variação de temperatura de um mol desse gás, em kelvin, foi de:
- a) 50.
- b) – 60.
- c) – 80.
- d) 100.
- e) 90.
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9

Q935231 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(EsPCEx) Um gás ideal sofre uma transformação adiabática em que o meio externo realiza um trabalho sobre o gás. Podemos afirmar que nessa transformação:
- a) a energia interna do gás diminui.
- b) o calor trocado aumenta.
- c) a pressão do gás diminui.
- d) o volume do gás aumenta.
- e) a temperatura do gás aumenta.
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10

Q935230 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(ENEM 2011) 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 realização de trabalho, Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de:
- 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.
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