Lista com gabarito em vídeo
Querido, segue uma lista desse assunto. O gabarito encontra-se no fim do texto, além dos links com as resoluções que eu mesmo fiz em vídeo para vocês!
1. Uma amostra de gás perfeito sofre uma transformação isobárica sob pressão de 60 N/m2, como ilustra o diagrama. Admita que, na transformação, o gás recebe uma quantidade de calor igual a 300 J.

Qual foi a variação de energia interna do gás?
2. Um gás perfeito experimenta uma transformação, de acordo com o diagrama da figura:
A pressão do gás é constante e vale 6 N/m2. Se o gás recebe 400 J de calor, a temperatura no ponto “B” e a variação da energia interna do gás serão, respectivamente:

a) 400 K e 798 J
b) 300 K e 698 J
c) 400 K e 388 J
d) 300 K e 518 J
e) 400 K e 718 J
3. Um recipiente de capacidade considerada invariável contém 8 gramas de gás hélio, cuja massa molar é de 4 gramas. A temperatura inicial do sistema é de 500K. Fornecendo-se ao sistema uma quantidade de calor igual a 400 calorias, qual será a temperatura final do hélio?
Observação: considerar o hélio um gás perfeito e monoatômico.
Dado: R = 2 cal/mol.K
a) 584,9 K
b) 566,7 K
c) 580,8 K
d) 600,9 K
e) 600,4 K
4. O gráfico a seguir representa a pressão em função do volume para 1 mol de um gás perfeito: O gás vai do estado A para o estado B segundo a transformação indicada no gráfico.

Assinale a opção correta:
a) A transformação indicada é isotérmica.
b) A área assinalada na figura mede a variação de energia interna do gás.
c) Na transformação de A para B o gás recebe um calor Q, realiza um trabalho W, de modo que ⏐Q⏐=⏐W⏐.
d) A transformação de A para B é adiabática porque não houve acréscimo de energia interna do gás.
e) A área assinalada na figura não pode ser usada para se medir o calor recebido pelo gás.
5. Uma certa massa de gás realiza uma transformação cíclica MNPQM, conforme representada pelo gráfico da pressão p em função do volume V:

Nesse ciclo:
a) a energia interna do gás aumenta.
b) o gás fornece calor ao exterior.
c) a energia interna do gás diminui.
d) o gás não troca calor com o exterior.
e) o gás recebe calor do exterior.
6. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece 1000 cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0 J)
a) –1000 J
b) +2000 J
c) –4000 J
d) +4000 J
e) +7000 J
7. Sobre as leis da Termodinâmica pode-se afirmar:
a) A primeira lei expressa a conservação da energia.
b) A primeira lei garante que não há fluxo de calor entre dois corpos à mesma temperatura.
c) A segunda lei implica que o calor não pode fluir espontaneamente de um corpo frio para um corpo quente.
d) A segunda lei implica que é impossível a conversão total de qualquer quantidade de calor em energia mecânica, em qualquer máquina cíclica.
e) A segunda lei implica que dois gases, uma vez misturados, têm grande probabilidade de voltar a separar-se espontaneamente.
Quais são as verdadeiras (V) e quais são as falsas (F)?
8. Quando certa máquina de vapor desenvolve uma potência útil de 7 KW, recolhem-se 5 Kcal por segundo no seu condensador, que está a 25 ºC.
Calcule o rendimento da máquina.
9. Uma geladeira retira, por segundo, 1 000 Kcal do congelador, enviando para o ambiente 1 200 Kcal. Considere 1 Kcal = 4,2 KJ. Qual a potência do compressor da geladeira?
10. Uma máquina, com eficiência de 20%, efetua 100 J de trabalho em cada ciclo. Qual a quantidade de calor absorvida e rejeitada em cada ciclo?
11. Uma máquina térmica recebe vapor de água aquecido a 270 ºC e descarrega vapor condensado a 50 ºC. A eficiência é 30% e 200 kW é a potência útil da máquina. Qual a quantidade de calor que a máquina descarrega na sua vizinhança em 1 hora?
12. Um pesquisador afirma que é possível desenvolver um processo termodinâmico isobárico que converte em trabalho até 50% de calor necessário para a expansão de um gás. Admitindo que o gás seja o ar, determine se este processo é termodinamicamente admissível. Considere válida a hipótese de gás ideal.
Dado: γAR = CP/CV = 1,4
13. Um motor térmico funciona segundo o ciclo de Carnot. A temperatura da fonte quente vale
323ºC e a da fonte fria vale 25ºC. O rendimento desse motor é de
a) 8%
b) 13%
c) 50%
d) 70%
e) 92%
14. (Uece) Em um motor de carro convencional a primeira transformação de energia em trabalho ocorre dentro do cilindro que aloja o pistão. De modo simplificado, pode-se entender esse sistema como um cilindro fechado contendo um êmbolo móvel, que é o pistão. Em um dado instante a mistura ar e combustível sofre combustão forçando os gases resultantes dessa queima a sofrerem expansão, movimentando o pistão ao longo do eixo do cilindro.
É correto afirmar que a energia térmica contida nos gases imediatamente após a combustão é
a) parte transferida na forma de calor para o ambiente e parte convertida em energia cinética do pistão.
b) totalmente transferida como calor para o ambiente.
c) totalmente convertida em trabalho sobre o pistão.
d) parte convertida em trabalho sobre o pistão e o restante convertida em energia cinética também do pistão.
15. A cada ciclo de funcionamento, o motor de um certo automóvel retira 40 kJ do compartimento da fonte quente, onde se dá a queima do combustível, e realiza 10 kJ de trabalho. Sabendo que parte do calor retirado da fonte quente é dispensado para o ambiente (fonte fria) a uma temperatura de 27 ºC, qual seria a temperatura no compartimento da fonte quente se esse motor operasse segundo o ciclo de Carnot?
Dado: considere que as temperaturas em graus centígrados, TC, e Kelvin, TK, se relacionam através da expressão TC = TK − 273.
a) 127 ºC
b) 177 ºC
c) 227 ºC
d) 277 ºC
e) 377 ºC
16. Com recursos naturais cada vez mais escassos, urge-se pensar em novas fontes alternativas de energia. Uma das ideias sugeridas consiste em se aproveitar a energia térmica dos oceanos, cuja água pode apresentar em uma superfície uma temperatura de 20 °C e no fundo temperatura em torno de 5,0 °C. Um motor térmico operando neste intervalo de temperatura poderia ter um rendimento de
a) 3,0%
b) 7,5%
c) 9,0%
d) 27%
17. A figura a seguir representa o Ciclo de Carnot realizado por um gás ideal que sofre transformação numa máquina térmica.

Considerando-se que o trabalho útil fornecido pela máquina, em cada ciclo, é igual a 1500 J e, ainda que, T1 = 600 K e T2 = 300 K, é INCORRETO afirmar que
a) a quantidade de calor retirada da fonte quente é de 3000 J.
b) de B até C o gás expande devido ao calor recebido do meio externo.
c) de A até B o gás se expande isotermicamente.
d) de D até A o gás é comprimido sem trocar calor com o meio externo.
18. Uma máquina térmica ideal funciona segundo o ciclo de Carnot. A máquina realiza 3000 J de trabalho útil a cada ciclo. As temperaturas das fontes quente e fria são respectivamente 580 K e 290 K. A quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria a cada ciclo é de:
a) 900
b) 1200
c) 1500
d) 3000
e) 6000
GABARITO
1. 180 J
https://youtu.be/-oR0k9OYa-o
2. C
https://youtu.be/3Q5t7SdqRvw
3. B
https://youtu.be/tUfo67MHtN8
4. C
https://youtu.be/08S8xKpyMTs
5. E
https://youtu.be/_m-BGisam60
6. A
https://youtu.be/GS8ntSnCTmY
7. (V) A; C; D
https://youtu.be/AldTy8ID75Q
8. 25%
https://youtu.be/EqDcrTOESdQ
9. 840 kW
https://youtu.be/v7iYwXwabxk
10. 400 J
https://youtu.be/9PY_3AN_xvo
11. 1,68.109 J
https://youtu.be/_kf83EWXjwk
12. não é possível
https://youtu.be/vvZhu0psP2c
13. C
https://youtu.be/PrNskH-GcnU
14. A
https://youtu.be/_UigEJAOUYc
15. A
https://youtu.be/co3jJXFRjt0
16. A
https://youtu.be/NwaNNoULJwg