(UNIUBE MG/2016) A primeira lei da termodinâmica nada mais é que o princíp...

(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...

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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Marcos de Castro
31/12/1969 • 21:00

Gabarito: b) -20kcal

A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como princípio da conservação de energia, estabelece que a variação da energia interna de um sistema é igual à diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado pelo sistema.

A fórmula matemática que representa a primeira lei da termodinâmica é:

ΔU = Q - W

Onde:
ΔU = variação da energia interna do sistema
Q = calor trocado com o meio externo
W = trabalho realizado pelo sistema

No enunciado, temos que o sistema realiza um trabalho de 80kcal e recebe 60kcal de calor. Substituindo na fórmula, temos:

ΔU = 60 - 80
ΔU = -20kcal

Portanto, a variação de energia interna desse sistema é de -20kcal, o que corresponde à alternativa b).

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Questões sobre Leis da Termodinâmica

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(ENEM 2003) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece
- a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.
- b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo.
- c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.
- d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.
- e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.
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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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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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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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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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Q935228 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UCS – Vestibular de Inverno – 2011) – Uma cozinheira distraiu-se e encostou uma parte do antebraço em uma panela muito quente, sofrendo queimadura. Admitindo que, na área de sua pele que sofreu o contato, a temperatura aumentou de 36,5 °C para 66,5 °C em 0,5 s, qual foi a potência da transferência de calor da panela para a pele da cozinheira? (Considere a capacidade térmica na pele afetada da cozinheira como 0,02 cal/°C e 1 caloria = 4,2 Joules.)
- a) 5.04 W
- b) 7.13 W
- c) 8.95 W
- d) 12.43 W
- e) 17.44 W
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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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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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Q935225 • Física • Leis da Termodinâmica • Vestibular
(UDESC 2017/1) Considere as afirmações com relação à Termodinâmica.

I. A energia interna de uma dada quantidade de gás ideal depende apenas da temperatura.

II. Quando um sistema pode ir do estado (1) para o estado (2) por vários processos diferentes, a quantidade de calor absorvida pelo sistema será a mesma para todos os processos.

III. Quando um sistema pode ir do estado (1) para o estado (2) por vários processos diferentes, a variação da entropia do sistema será a mesma para todos os processos.

IV. Quando um sistema pode ir do estado (1) para o estado (2) por vários processos diferentes, a variação da energia interna do sistema será a mesma para todos os processos.

V. Quando um sistema pode ir do estado (1) para o estado (2) por vários processos diferentes, a quantidade de trabalho realizado sobre o sistema será a mesma para todos os processos.

Assinale a alternativa correta.
- a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
- b) Somente as afirmativas III e V são verdadeiras.
- c) Somente as afirmativas II e V são verdadeiras.
- d) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras.
- e) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
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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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Máquina	W
M₁	20 kJ
M₂	12 kJ
M₃	8 kJ

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