www.AulasDeFisicaApoio.com - Física - Exercícios do Estudo dos Gases e as leis da Termodinâmica

Estudo dos gases e As Leis da
Termodinâmica

175 Questão
(UFU-MG) Num recipiente A existe um determinado gás
perfeito que se encontra no estado definido pelos
valores p,V e T da pressão, do volume e da
temperatura, respectivamente. Em um recipiente B
outro gás perfeito encontra-se no estado definido pelos
valores p da pressão, 2V do volume e 2T da temperatura.
Os dois gases têm o mesmo número de mols. Sejam
respectivamente U 1 e U 2 , as energias internas dos gases
U1
nos recipientes A e B. A razão aaaa vale:
U2
a) 1/2 c) 6 e) 2
b) 3/2 d) 3/4

175 Resposta

U1 1
TA T
U2 2
TB 2T

Letra A

176 Questão
(Vuvest) A energia interna U de uma certa quantidade de
gás, que se comporta como gás ideal,contida em um
recipiente, proporcional à temperatura T, e seu valor
pode ser calculado utilizando a expressão U= 12,5 T. A
temperatura deve ser expressa em Kelvins e a
energia,em joules. Se inicialmente o gás está à
temperatura T=300k e, em uma transformação a volume
constante, recebe 1.250 J de uma fonte de calor, sua
temperatura final será:
a)200K c) 400K
e)800K
b)300K d)600K

176 Resposta

U'
U 12,5 300 T'
12 ,5
U 3750 J 5000
T' 400 K
U ' 3750 1250 12 ,5
U' 5000
Letra C

177 Questão

(UFRGS – RS) Um recipiente cilíndrico fechado, provido
de um embalo, contém certa quantidade de um gás
ideal. À temperatura de 10°c, o gás ocupa um volume V0
e sua pressão é P. A partir desse estado inicial, o gás
sofre uma expansão isobárica até atingir a temperatura
de 20°c. A respeito da transformação descrita acima, é
correto afirmar que:

177 Questão
a) o gás passa a procurar, depois da transformação, um
volume igual a 2V0
b) a energia cinética média final das moléculas do gás é
igual ao dobro da sua energia cinética média inicial.
c) a velocidade média das moléculas do gás não varia
quanto o gás passa do estado inicial para o estado final.
d) a variação na energia interna do gás é nula na
transformação.
e) o calor absorvido pelo gás, durante a transformação, é
maior que o trabalho por ele realizado.

177 Resposta

v Q W
Ti 10 C Tf 20 C

Letra E

178 Questão
(UEPB) Um gás encerrado por um cilindro com êmbolo
móvel recebe de uma fonte térmica a quantidade de
calor Q 8cal
aaaaaaaaaa, submetida a uma pressão
constante, provocando uma expansão isobárica desse
gás, que varia seu volume, como mostra o gráfico.

178 Questão

Pode-se afirmar que a variação da energia interna desse
gás de acordo com a primeira lei da
Termodinâmica, considerando 1cal = 4 J, vale:

a) 19,2 J
b) 10,4 J
c)14,2 J
d)12,6 J
e) 8,2 J

178 Resposta

W Área Q 8 4
W 4 3,2 Q 32 J
W 12,8 J
v Q W
v 32 12,8
Letra A
v 19,2 J

179 Questão

(Unemat- MT) O gráfico abaixo mostra um gás ideal que
se dilata isobaricamente sob pressão de 10 N/m 2.

179 Questão

Se o gás recebeu, durante o processo, 150 joules de
calor, variação da energia interna do gás e o trabalho
realizado no processo são respectivamente iguais a:
a) 90 J e 60 J
b) 90 J e 80 J
c) 90 J e40 J
d) 80 J e 120 J
e) 210J e 60 J

179 Resposta

W p v v Q W
W 10 6 v 150 60
W 60 J v 90 J

Letra A

180 Questão

(UFPE) Um mol de um gás ideal, inicialmente à
temperatura de 300 K, é submetido ao processo
termodinâmico A → B → C mostrado no diagrama V
versus T.

180 Questão

(Determine o trabalho realizado pelo gás, em calorias
(considere R= 2,0 cal/mol. K)

a) 1.200 cal
b) 1.300 cal
c) 1.400 cal
d) 1.500 cal
e) 1.600 cal

180 Resposta

Pv n R T W p v
P 0,1 1 2 300 W 6000 0,2
P 6000 W 1200 cal

Letra A

181 Questão
(Uepa) Um estudante verifica a ação do calor sobre um
gás perfeito inserido em uma seringa de
vidro, aquecendo-a com uma vela e mantendo fechada a
sua saída (ver figura)
Desprezando-se o atrito
entre o embalo da seringa
e o vidro, pode-se afirmar
que, durante o
aquecimento:

181 Questão
a)O gás se tornará mais denso. Com isso, a pressão do ar
atmosférico empurrará o êmbolo da seringa, comprimindo o gás.
b)Se a pressão do gás se mantiver constante, a energia interna do
sistema aumenta, fazendo com que o gás realize trabalho,
deslocando o êmbolo da seringa.
c) Se a pressão do gás se mantiver constante, o sistema gasoso
recebe trabalho, diminuindo o volume interno da seringa.
d) Se a energia interna do sistema aumenta, certamente o gás
sofrerá uma transformação isométrica.
e) Toda a energia recebida será integralmente utilizada para
deslocar o êmbolo, tratando-se, portanto, de uma
transformação isobárica do gás.

181 Questão

d) Se a energia interna do sistema aumenta, certamente o gás
sofrerá uma transformação isométrica.
e) Toda a energia recebida será integralmente utilizada para
deslocar o êmbolo, tratando-se, portanto, de uma
transformação isobárica do gás.

181 Resposta

b) Se a pressão do gás se mantiver constante, a
energia interna do sistema aumenta, fazendo
com que o gás realize trabalho, deslocando o
êmbolo da seringa.

182 Questão
(UFG-GO) Os gráficos abaixo mostram transformações a
que foi submetido um gás ideal.

182 Questão
Analisando esses gráficos é correto afirmar-se que:
01) no gráfico (a) observando-se três
transformações: uma isovolumétrica, de A para B, uma
isobárica, de B para C, e uma isotérmica, de C para D.

182 Questão
02) o gráfico (b) representa uma transformação
isobárica.

182 Questão
02) o gráfico (b) representa uma transformação
isobárica.
04) a área destacada no gráfico (c) representa o trabalho
realizado pelo gás,para ir do estado A para o estado B.
08) se o gráfico (d) representar uma transformação
isotérmica, a área destacada representará o calor
recebido pelo gás, na transformação de A para B.

Dê como resposta a soma dos números que precedem as
afirmativas corretas.

182 Resposta

01 02 04 08 15

183 Questão
(Olimpíada Brasileira de Física) Uma certa quantidade de
gás ideal está dentro de um recipiente que contém um
pistão móvel, conforme a figura a seguir. As
paredes, inclusive do pistão, são adiabáticas, com
exceção de uma delas, que permite a troca de calor com
uma fonte.

183 Questão
Fornecendo calor ao recipiente, podemos afirmar que:

a)a temperatura do gás irá sempre aumentar.
b) a temperatura do gás irá sempre diminuir.
c) a temperatura do gás manter-se-á constante o
trabalho realizado for nulo.
d) a temperatura do gás diminuirá se o trabalho
realizado pelo gás for maior que o calor fornecido.
e) a temperatura do gás diminuirá se o pistão se deslocar
para a esquerda

183 Resposta

d) a temperatura do gás diminuirá se o trabalho
realizado pelo gás for maior que o calor
fornecido.

184 Questão

(UFSCar-SP) Uma pequena quantidade de gás ideal é
mantida hermeticamente fechada dentro de um cilindro
rígido dotado de um êmbolo. Puxando - se rapidamente
o êmbolo , verifica-se uma diminuição na temperatura
do gás. Em relação à transformação sofrida por esse
gás, é verdadeiro afirmar que:

184 Questão

a) O volume aumentou, num processo isobárico.
b) A pressão diminui, num processo isotérmico.
c) O volume aumentou, num processo isotérmico.
d) O volume aumentou proporcionalmente mais do que
a pressão diminuiu.
e) A pressão diminui proporcionalmente mais do que a
volume aumentou.

184 Resposta

e) A pressão diminui proporcionalmente mais do
que a volume aumentou.

185 Questão

(PUC-RS) Um cilindro de metal dotado de um êmbolo
móvel, em cujo interior se encontra um gás em equilíbrio
termodinâmico, é semelhante a uma bomba de encher
pneus de bicicleta com a saída de ar bloqueado.

Ao fazer-se uma força sobre o êmbolo, resultando na
compressão muito rápida do gás, o que caracteriza uma
transformação adiabática?

185 Questão

I. Ocorre um aumento na temperatura do gás.
II. O trabalho realizado pela força aumenta a energia
interna do gás.
III. O trabalho realizado pela força é igual ao calor
liberado para o meio externo.
Estão corretas apenas:

a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) I e III

185 Resposta

I. Ocorre um aumento na temperatura do gás.
II. O trabalho realizado pela força aumenta a energia
interna do gás.
III. O trabalho realizado pela força é igual ao calor
liberado para o meio externo.

a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) I e III

186 Questão

(UFRN) José brincava com uma bomba manual de encher
bola de futebol. Mantendo o orifício de saí- da de ar
tampado com seu dedo, ele comprimiu rapidamente o
êmbolo da bomba e observou que o ar dentro da bomba
era aquecido. A explicação para esse fenômeno é:

186 Questão
a) Devido à rapidez da compressão, não há tempo para
troca de calor entre o ar dentro da bomba e o meio
externo; assim o trabalho realizado sobre o ar dentro da
bomba aumenta a sua energia interna.
b) A rapidez da compressão favorece a troca de calor
entre o ar dentro da bomba e o meio externo; assim o
trabalho realizado sobre o ar dentro da bomba diminui a
sua energia interna.
c) Em qualquer compressão de um gás, a temperatura
do gás sempre aumenta.
d) Em qualquer transformação isovolumétrica, o
trabalho realizado pelo gás é nulo.

186 Resposta

a) Devido à rapidez da compressão, não há tempo para
troca de calor entre o ar dentro da bomba e o meio
externo; assim o trabalho realizado sobre o ar dentro
da bomba aumenta a sua energia interna.

187 Questão
(Unifesp 2007) A figura representa uma amostra de um
gás, suposto ideal, contida dentro de um cilindro. As
paredes laterais e o êmbolo são adiabáticos; a base é
diatérmica e está apoiada em uma fonte de calor.

187 Questão
Considere duas situações:
I. o êmbolo pode mover-se livremente, permitindo que o
gás se expanda à pressão constante;
II. o êmbolo é fixo, mantendo o gás a volume constante.
Suponha que nas duas situações a mesma quantidade de
calor é fornecida a esse gás, por meio dessa fonte. Pode-
se afirmar que a temperatura desse gás vai aumentar
a) igualmente em ambas as situações.
b) mais em I do que em II.
c) mais em II do que em I.
d) em I, mas se mantém constante em II.
e) em II, mas se mantém constante em I.

187 Resposta

a) igualmente em ambas as situações.
b) mais em I do que em II.
c) mais em II do que em I.
d) em I, mas se mantém constante em II.
e) em II, mas se mantém constante em I.

188 Questão
(Vunesp) Dois gases idênticos são submetidos a
processos reversíveis diferentes , como mostra o gráfico.

O gás 1 segue os processos indicados pela linha cheia do
gráfico, e o gás 2 , pela linha tracejada. Ambos partem
p0
do ponto (p0 V0) e terminam no ponto (AAAAAAA) no
, 2V0
diagrama p versus V. 2

188 Questão
É incorreto afirmar que:

a) 1 recebeu mais calor que 2.
b) 2 realizou menos trabalho que 1.
c) A energia interna no ponto inicial é a mesma pra 2.
d) A energia interna de 1 é maior que a energia interna
de 2 2 ponto final.
e) 2 cedeu calor no primeiro trecho.

188 Resposta
É incorreto afirmar que:

a) 1 recebeu mais calor que 2.
b) 2 realizou menos trabalho que 1.
c) A energia interna no ponto inicial é a mesma pra 2.
d) A energia interna de 1 é maior que a energia interna
de 2 no ponto final.
e) 2 cedeu calor no primeiro trecho.

189 Questão

(PUC-RS) Responder a essa questão analisando as
afirmações com base no gráfico a seguir, o qual
representa a pressão de um gás , que segue a equação
de estado do gás ideal, em função do seu volume. No
gráfico , os pontos i e f indicam, respectivamente, o
estado inicial e final do gás , e as curvas representadas
são as isotérmicas correspondentes às temperaturas Ti e
Tf desses estados .

189 Questão

Os seguintes processos são
descritos no gráficos:
• Processo 1– Uma
transformação isobárica
seguida de uma transformação
isovolumétrica.
• Processo 2 – Uma
transformação isovolumétrica
seguida de uma transformação
isotérmica.

189 Questão
I. Comparando o trabalho W realizado pelo gás em
cada processo, verifica-se que W1 > W2.
II. Comparando a troca de calor Q com o gás em cada
processo, verifica-se que Q1 <Q2 .
U
III. Comparando a variação da energia interna AA do gás
em cada processo verifica-se que AAAAAAAAA.
U1 U2
Analisando as afirmativas, pode-se concluir que está(ão)
correta(s).
a) Somente II d) somente I e III.
b) Somente III. e) I , II e III.
c) Comente I e II.

189 Resposta

Analisando as afirmativas, pode-se concluir que está(ão)
correta(s).
a) Somente II I – Certa
II- Errada
b) Somente III. III - Centro
c) Comente I e II.
d) somente I e III.
e) I , II e III.

190 Questão

(UFBA) Uma certa massa de gás ideal sofre a
transformação cíclica reversível ABCA , conforme o
diagrama de pressão versus volume apresentado abaixo:

190 Questão

Nessas condições, é correto afirmar:

1) Ao passar do estado A para o estado B, há um
acréscimo na temperatura do gás.
2) Ao passar do estado B para o estado C, a temperatura
da massa gasosa se mantém constante.
4) Ao passar do estado C para o estado A, a variação da
energia interna do gás é igual a zero.
8) No ciclo a quantidade de calor trocada com o meio
externo vale 2 . 106 J.

190 Questão

16) O trabalho realizado na expansão BC vale 2 . 107 J .

32) Na etapa AB há uma equivalência entre a variação da
energia interna do gás e a quantidade de calor
trocada com o meio externo.

Dê como resposta a soma dos números que precedem as
afirmativas corretas.

190 Resposta

PA PB
01)
TA TB Correta
PA PB
TA TB

02 ) Errada
04) Errada

190 Resposta

08) W Área Q W
5
20 2 10 Q 6
2 10 J
W
2
6
4 10 J
W
2 Correto
6
W 2 10

190 Resposta
W ÁREA
(6 106 4 106 )
W Errada
2
W 10 106 10
8
W 10

32) Correto

Soma 01 08 32 41

192 Questão
(UCS-RS)Certa máquina térmica executa o ciclo da
figura, efetuando 20 revoluções por segundo. A potência
da máquina, em quilowatts, é igual a:
A potência da máquina, em
quilowatts, é igual a:

a) 100
b) 10
c) 1,0
d) 0,5
e) 0,20

192 Resposta

W ÁREA
2
(3 10 2 10 2 ) 2 104
W
2
W 5 102 J

P 500 20 Letra B
P 10000
P 10 KW

193 Questão

(Ufscar) ”Inglaterra, século XVIII. Hargreaves patenteia
sua máquina de fiar; Arkwright inventa a fiandeira
hidráulica; James Watt introduz a
importantíssima máquina a vapor. Tempos
modernos!”(C. Alencar, L. C. Ramalho e M. V.
T. Ribeiro, História da Sociedade Brasileira.)
As máquinas a vapor, sendo máquinas térmicas
reais, operam em ciclos de acordo com a segunda lei da
Termodinâmica. Sobre estas máquinas, considere as três
afirmações seguintes.

193 Questão
I. Quando em funcionamento, rejeitam para a fonte
fria parte do calor retirado da fonte quente.
II. No decorrer de um ciclo, a energia interna do vapor de
água se mantém constante.
III. Transformam em trabalho todo calor recebido da
fonte quente.
É correto o contido apenas em
a) I
b) I e II
c) II
d) II e III
e) II

193 Resposta

É correto o contido apenas em
a) I
b) I e II
c) II
d) II e III
e) II

194 Questão
(UEPB) O refrigerador é uma máquina térmica que retira
calor dos corpos colocando em seu interior e rejeita
calor para o meio ambiente, que está a uma temperatura
mais elevada que a do seu interior. No
refrigerador, entretanto, a transferência de calor não é
espontânea: é Oposta à “ordem natural” e, de acordo
com a Segunda Lei de Termodinâmica, é um processo
que só se pode efetivar com fornecimento externo de
energia. Como está esquematizado na figura abaixo, o
refrigerador consta de quatro componentes: 1-
compressor; 2- condensador ou radiador; 3- válvula
(tubo capilar); 4- congelador.

194 Questão

Tendo como base as informações dadas, analise nas
proposições a seguir, os processos que ocorrem em cada
um dos componentes da geladeira, com suas respectivas
transformações gasosas, como se observa no diagrama

194 Questão
p x v apresentado, que representa as variações de
pressão e volume para o ciclo da substância de operação
na geladeira.

1- No compressor, devido à rapidez com que ocorre a
compressão, esta pode ser considerada adiabática. A
temperatura e a pressão se elevam. Como não há trocas
de calor (Q=0), o trabalho realizado com o compressor é
equivalente à variação da energia interna da substância
(2 → 3).

194 Questão
II. O condensador ou radiador é a serpentina na qual o
vapor se liquefaz, trocando calor com ambiente.
Inicialmente ocorre um aumento de temperatura à
pressão constante (3 →4) seguida de uma diminuição do
volume da substância em condensação, à pressão e
temperatura constantes ( 4 → 5).

III. A válvula é um tubo capilar que diminui a pressão da
substância. Esta descompressão ocorre com muita
rapidez não permitindo a troca de calor com ambiente
, logo se constitui numa transformação adiabática (5 →
1).

194 Questão
IV. No congelador, a substância operante troca calor com
interior da geladeira , a pressão constante e diminuição
de temperatura , expandindo-se à medida que se
valoriza (calor latente de vaporação) (1 → 2).

A partir da análise feita, assinale a alternativa correta.
a) Todas as proposições são verdadeiras.
b) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.
c) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras.
e) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.

194 Resposta

a) Todas as proposições são verdadeiras.
b) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.
c) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras.
e) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.

195 Questão
(UFBA)A figura a seguir representa o ciclo de
Carnot, para um gás ideal.

195 Questão
(01) Na compressão adiabática, a energia interna do gás
diminui.
(02) Na expansão isotérmica, o gás recebe calor de uma
das fontes.
(04) Na expansão adiabática, a temperatura do gás
diminui.
(08) Na compressão isotérmica, a energia interna do gás
diminui.
(16) Na transformação cíclica, o gás atinge o equilíbrio
térmico com a fonte quente, antes de reiniciar novo
ciclo.
Soma ( )

195 Resposta

02 + 04 + 16 = 22

196 Questão

(UEL-PR) Uma das grandes contribuições para a ciência
do século XIX foi a introdução, por Sadi Carnot, em
1824, de uma lei para o rendimento das máquinas
térmicas, que veio a se transformar na lei que
conhecemos hoje como Segunda Lei da Termodinâmica.
Na sua versão original, a afirmação de Carnot era:
“Todas as máquinas térmicas reversíveis
ideais, operando entre duas temperaturas, uma maior e
outra menor, têm a mesma eficiência, e nenhuma
máquina operando entre essas temperaturas pode ter
eficiência maior do que uma máquina térmica reversível
ideal.

196 Questão

Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, é
correto afirmar:

a) A afirmação, como formulada originalmente, vale
somente para máquinas a vapor, que eram as únicas que
existiam na época de Carnot.

b) A afirmação de Carnot introduziu a idéia de Ciclo
de Carnot, que é o ciclo em que operam, ainda
hoje, nossas máquinas térmicas.

196 Questão
c) A afirmação de Carnot sobre máquinas térmicas pode
ser encarada como uma outra maneira de dizer que há
limites para a possibilidade de aprimoramento
técnico, sendo impossível obter uma máquina com
rendimento maior do que a de uma máquina térmica
ideal.

d) A afirmação de Carnot introduziu a idéia de Ciclo de
Carnot, que veio a ser o ciclo em que operam, ainda
hoje, nossos motores elétricos.

196 Questão

e) Carnot viveu em uma época em que o progresso
técnico era muito lento, e sua afirmação é hoje
desprovida de sentido, pois o progresso técnico é
ilimitado

196 Resposta

c) A afirmação de Carnot sobre máquinas térmicas pode
ser encarada como uma outra maneira de dizer que há
limites para a possibilidade de aprimoramento
técnico, sendo impossível obter uma máquina com
rendimento maior do que a de uma máquina térmica
ideal.

197 Questão

(IME-RJ) Considere uma máquina térmica operando em
um ciclo termodinâmico.

Essa máquina recebe 300 J de uma fonte quente cuja
temperatura é de 400 K e produz um trabalho de 150 J .
Ao mesmo tempo , rejeita 150 J para uma fonte fria que
se encontra a 300 K. A análise termodinâmica da
máquina térmica descrita revela que o ciclo proposto é
um(a):

197 Questão
a) Máquina frigorífica na qual tanto a Primeira Lei
quanto a Segunda Lei termodinâmica são violadas.
b) Máquina frigorífica na qual a Primeira Lei é
atendida, mas a Segunda lei é violada.
c) Motor térmico no qual tanto a Primeira Lei quanto a
Segunda lei termodinâmica são atendidas.
d) Motor térmico no qual Primeira lei é violada , mas a
Segunda Lei é atendidas.
e) Motor térmico no qual Primeira lei é atendida , mas
a Segunda Lei é violada.

197 Resposta
0,5 ou 50%
300
ideal 1
400
ideal 1 0,75
ideal 0,25 ou 25%
e) Motor térmico no qual
Primeira lei é atendida , mas
a Segunda Lei é violada.

198 Questão

(UFMT) Um cientista afirma ter construído uma máquina
térmica que trabalha entre as temperaturas t2 = 400 K e
T1 = 600 K e que produz trabalho a uma taxa de 200W .A
quantidade de calor fornecida pela fonte quente à
máquina a cada ciclo é Q1 = 100 J e sua frequência de
trabalho é 4 ciclos por segundo. Considere que o
rendimento de uma máquina térmica é dado por
y
aaaaaa, sendo y o trabalho produzido pela máquina no
Q1 ciclo, e que o rendimento máximo de uma
máquina térmica dado por c 1 T2 ocorre quando a
T1

198 Questão
máquina opera seguindo um ciclo de Carnot. Levando
em conta as informações dadas, pode-se concluir que:

a) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a
segunda lei da termodinâmica.
b) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a
primeira e a segunda leis da termodinâmica.
c) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a
primeira lei da termodinâmica.
d) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não
contraria as leis da termodinâmica.

198 Questão

d) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não
contraria as leis da termodinâmica.

e) Essa máquina térmica poderia funcionar , pois não
contraria o princípio de conservação de energia.

198 Resposta
P 200 W em 1s W 200 J
400 Q 100 J por ciclo
c 1
600 4 ciclos Q 400J
c 1 0,67
200
0,33 ou 33%
400
0,5 ou 50%

a) Esse efeito não poderia ter ocorrido, pois contraria a
segunda lei da termodinâmica.

199 Questão

(PUC-MG) Um escritório de patentes recebe um pedido
de um inventor que deseja registrar uma máquina
térmica que opera entre duas fontes de calor com
temperaturas de 227°C e 177°C. Segundo o inventor, a
máquina retira 4,0 x 105 J de calor da fonte quente e
realiza um trabalho útil 5,0 x 104 J em cada ciclo de
funcionamento. Nessas condições, é CORRETO afirmar
que:

199 Questão
a) O pedido do inventor não pode ser aceito, pois a
máquina, trabalhando entre essas temperaturas, não
pode ter rendimento superior a 10%.
b) O rendimento dessa máquina é superado por uma
máquina de Carnot que opere entre essas fontes.
c) O rendimento dessa máquina é igual ao de uma
máquina de Carnot que opere entre essas duas fontes
térmicas.
d) A única forma de se melhorar o rendimento da
máquina é que o inventor utilize combustível de melhor
qualidade

199 Resposta

450
1
T1 227 C 500 K 500
T2 177 C 450 K 1 0,9
0,1 ou 10%

a) O pedido do inventor não pode ser aceito, pois a
máquina, trabalhando entre essas temperaturas, não
pode ter rendimento superior a 10%.

200 Questão
(UFC-CE) A eficiência de uma máquina de Carnot que
opera entre a fonte de temperatura alta (T1) e a fonte de
temperatura baixa (T2) é dada pela expressão η = 1 -
(T2/T1), em que T1 e T2 são medidas na escala absoluta
ou de Kelvin. Suponha que você dispõe de uma máquina
dessas com uma eficiência η = 30%. Se você dobrar o
valor da temperatura da fonte quente, a eficiência da
máquina passará a ser igual a:

a) 40% c) 50% e) 65%
b) 45% d) 60%

200 Resposta

T 200 se dobrar T1
T2 T2
1 0,35
T1 2T1
T2 ' 1 0,35
0,3 1 ' 0,65 ou b65%
T1
T2
0,7 Letra E
T1

201 Questão
(UFRN) As máquinas térmicas transformaram a energia
interna de um combustível em energia mecânica. De
acordo com a 2ª lei de Termodinâmica, não é possível
construir uma máquina térmica que transforme toda
energia interna do combustível em um trabalho , isto é
, uma máquina de rendimento igual a 1 ou equivalente a
100%.
O cientista francês Sadi Carnot (1796 – 1832) provou que o
rendimento máximo obtido por uma máquina térmica
operando entre as temperaturas T1 (fonte quente) e t2
(fonte fria)é dado por T2
1 AAA.
T1

201 Questão
Com base nessas informações, é correto afirmar que o
rendimento da máquina térmica não pode ser igual 1
porque, para isso, ela deveria operar:

a) Entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2 no
zero absoluto.
b) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma
fonte fria à temperatura T2 = 0°C.
c) Entre duas fontes à mesma temperatura, T2 =
T2, diferente do zero absoluto
d) Entre duas fontes quentes a uma temperatura, T1, e
uma fonte fria à temperatura T2 = 0K. .

201 Resposta

a) Entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2 no
zero absoluto.
b) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma
fonte fria à temperatura T2 = 0°C.
c) Entre duas fontes à mesma temperatura, T2 =
T2, diferente do zero absoluto
d) Entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma
fonte fria à temperatura T2 = 0 K.

202 Questão

(UFV-MG) De acordo com a segunda lei de
termodinâmica, a entropia do Universo:

a) Não pode ser criada nem destruída.
b) Acabará transformada em energia.
c) Tende a aumentar com tempo.
d) Tende a diminuir com tempo.
e) Permanece sempre constante.

202 Resposta

a) Não pode ser criada nem destruída.
b) Acabará transformada em energia.
c) Tende a aumentar com tempo.
d) Tende a diminuir com tempo.
e) Permanece sempre constante.

203 Questão
Com base nos conhecimentos sobre Termodinâmica, é
correto afirmar:

01) Quando um gás ideal é comprimido rapidamente, a
energia interna do gás aumenta.

02) O ciclo de Carnot é composto por transformações
isométricas e isobáricas.

04) O rendimento de uma máquina térmica depende
exclusivamente da temperatura da fonte quente.

203 Questão
08) No refrigerador o gás refrigerante remove o calor da
fonte fria, evaporando-se, e transfere calor à fonte
quente, condensando-se.

16) Admitindo-se o Universo como sistema físico
isolado, a entropia do Universo sempre aumenta.

Dê soma das respostas correta.

203 Resposta
a) a energia interna do gás permanecerá a mesma após a
quebra da lâmpada.

b) a entropia do gás aumentará após a quebra da lâmpada.

c) a temperatura do gás permanecerá a mesma após a
quebra da lâmpada.

d) a pressão do gás diminuirá após a quebra da lâmpada.
e) após a quebra da lâmpada, o gás realizará um trabalho
positivo para se expandir e ocupar o volume onde
anteriormente havia vácuo.

203 Resposta

O1 + 08 + 16 = 25

204 Questão

(Olimpíada Brasileira de Física) Uma lâmpada é embalada
numa caixa fechada e isolada termicamente. Considere
que no interior da lâmpada há vácuo e que o ar dentro da
caixa seja um gás ideal. Em certo instante, a lâmpada se
quebra. Se desprezarmos o volume e a massa dos
componentes da lâmpada (vidro, suporte, filamento, ...) e
a variação de energia associada à sua quebra, é incorreto
afirmar que :

204 Questão

quebra da lâmpada.
b) a entropia do gás aumentará após a quebra da
lâmpada.
quebra da lâmpada.

204 Resposta
quebra da lâmpada.

b) a entropia do gás aumentará após a quebra da lâmpada.

quebra da lâmpada.


205 Questão

(Ufscar- SP) Maxwell, notável físico escocês da segunda
metade do século XIX, inconformado com a possibilidade
da morte térmica do Universo, conseqüência inevitável
da Segunda Lei da Termodinâmica, criou o "demônio de
Maxwell", um ser hipotético capaz de violar essa lei. Essa
fictícia criatura poderia selecionar as moléculas de um
gás que transitassem entre dois compartimentos
controlando a abertura que os divide, como ilustra a
figura.

205 Questão
Por causa dessa manipulação diabólica, as moléculas
mais velozes passariam para um
compartimento, enquanto as mais lentas passariam
para o outro. Se isso fosse possível:
a) esse sistema nunca entraria em equilíbrio térmico.
b) esse sistema estaria em equilíbrio térmico permanente.
c) o princípio da conservação da energia seria violado.
d) não haveria troca de calor entre os dois compartimentos.
e) haveria troca de calor, mas não haveria troca de energia.

205 Resposta

a) esse sistema nunca entraria em equilíbrio térmico.
b) esse sistema estaria em equilíbrio térmico permanente.
c) o princípio da conservação da energia seria violado.
d) não haveria troca de calor entre os dois compartimentos.
e) haveria troca de calor, mas não haveria troca de energia.

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