Questões de Concurso sobre Termologia

Em termodinâmica, as variações das funções de estado dependem unicamente dos estados inicial e final do sistema físico.

Assinale a alternativa correta que contém, exclusivamente, exemplos de funções de estado.

Os ciclos termodinâmicos são fenômenos que envolvem a conversão de energia térmica em trabalho mecânico ou a realização de trabalho mecânico em um sistema. Esses ciclos abrangem uma variedade de configurações e têm aplicações em diversos campos. Um exemplo relevante é o ciclo Diesel, amplamente utilizado em motores de combustão interna. Com base no exposto acima e considerando o ciclo Diesel teórico apresentado no gráfico da Figura 3 abaixo, relacione a Coluna 1 à Coluna 2.

Figura 3

Coluna 1

1. Curva A→B

2. Curva B→C

3. Curva C→D

4. Curva D→A

Coluna 2

( ) Realização de trabalho pelo sistema.

( ) Transformação adiabática.

( ) Rejeição de calor pelo sistema.

( ) Realização de trabalho pelo sistema.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Relacione as colunas e assinale a alternativa com a sequência correta.

1. Convecção.

2. Irradiação.

3. Condução.

( ) É a propagação de energia por meio de ondas eletromagnéticas.

( ) É o processo de transmissão de calor pelo qual a energia passa de partícula para partícula sem que elas sejam deslocadas.

( ) É um fenômeno no qual o calor se propaga por meio do movimento de massas fluidas de densidades diferentes.

Considerando que o coeficiente de dilatação térmica da água líquida é aproximadamente 5 vezes maior que o coeficiente de dilatação volumétrica térmica do vidro, assinale a opção correta.

Qual é a magnitude da deformação ocasionada pela dilatação térmica no comprimento de uma tubulação retilínea de 10 m, 250 mm de diâmetro, quando a temperatura passa de 20ºC para 80ºC? Considere um coeficiente de dilatação térmica de 11 x 10^-6 m/ºC.

Considere uma situação hipotética envolvendo 25 mols de um gás ideal monoatômico que passa por um processo reversível de expansão isobárica. O gás inicialmente está a uma temperatura de 150 K e ocupa um volume de 2 m³. Durante esse processo, a temperatura cai para 100 K e o volume aumenta para 3 m³. Admitindo que esse gás apresenta um calor específico molar a volume constante de 4,1 J/molK, qual é, aproximadamente, a variação de entropia desse gás para essa situação hipotética? Considere 𝑅 = 8,31 𝐽/𝑚𝑜𝑙𝐾 𝑙𝑛 ( $\frac{3}{2}$ ) = 0,41 e 𝑙𝑛($\frac{2}{3}$) = −0.41.

Um estudante de ciências realiza um experimento fazendo uso de uma fonte térmica que é capaz de fornecer, de forma lenta, calor a um bloco de gelo mantido inicialmente a -10 °C. Ao final de seu experimento, o estudante obteve como resultado vapor de água a 100 °C. Para tal resultado ser possível, é necessário gerar mudanças de temperatura e mudanças de estados de agregação da matéria. Assim, é correto afirmar que a sequência de calores envolvidos durante o experimento é:

A temperatura de fusão da parafina independe da pressão à qual ela está submetida.

A definição do coeficiente volumétrico de dilatação térmica é α = (1/V)•(dV/dT), em que V é o volume do gás, e T é a temperatura. Para um gás ideal, a equação de estado é PV = nRT, em que P é a pressão, n é o número de mols, e R é a constante universal dos gases. Então, a uma pressão P constante, observa-se que, para um gás ideal, o coeficiente volumétrico de dilatação térmica independe da pressão.

Se a ANM se comportar como um vaso perfeitamente adiabático, não ocorrerá trocas de calor entre ela e o meio externo.

A temperatura pode ser determinada por uma escala padronizada, equivalente ao conceito de energia do movimento molecular. O zero absoluto é uma temperatura em que o movimento das moléculas cessa, sendo esse valor, na escala absoluta, ou escala Kelvin, igual a −273 K. Na escala Kelvin, a temperatura absoluta é inversamente proporcional à energia cinética média de translação das moléculas de um gás.

Os gráficos da pressão (P) em função do volume (V), a seguir, representam ciclos termodinâmicos diferentes pelos quais passou uma mesma amostra de gás ideal. Nos gráficos estão representados os mesmos três valores de pressão (P1, P2 e P3) e os mesmos dois valores de volume (V₁ e V₂). Assinale entre as alternativas aquela que apresenta o ciclo termodinâmico de maior rendimento.

Se não existir matéria como meio de propagação, não é possível a transferência de calor.

Considerando-se que, para o cálculo do calor ganho por um fluido associado a uma elevação de temperatura, seja utilizada a fórmula q = mc_pΔT, em que q é a taxa de calor, m é a massa de fluido, c_p é o calor específico, e ΔT é a variação de temperatura, é correto afirmar que, para converter a unidade do ΔT de graus Celsius (°C) para graus Fahrenheit (°F), ao fator de correção de 1,8 °F para cada °C, deve-se adicionar o valor 32, correspondente à diferença entre o 0 °C do ponto de fusão da água na escala Celsius e os 32 °F do mesmo ponto de referência na escala Fahrenheit, ou seja, ΔT (°F) = 1,8•ΔT (°C) + 32.

Uma massa de bolo americano indicava na embalagem que ela deveria ser assada a uma temperatura de 482ºF. Ao ler essas as instruções no rótulo desse mesmo produto importado para o Brasil surgiram dúvidas sobre qual a temperatura em ºC deveria ser usada. Indique qual temperatura deve estar um forno no Brasil para que a receita fique igual a orientação original do produto.

Se um processo reversível ocorre em um sistema fechado, a entropia S do sistema sempre aumenta.

Um experimento de laboratório é composto por uma esfera de ferro com massa de 200,0 g, calor especifico de 0,11 cal/gºC e temperatura inicial de 20,0 ºC, 300,0 g de massa de água a 20,0 ºC e um Becker de vidro de capacidade térmica igual a 200,0 cal/ºC, onde a água está contida por algum tempo. O objetivo do experimento é explorar os conhecimentos sobre calorimetria. Primeiramente, a esfera é aquecida por um bico de Bunsen de potência igual a 440,0 cal/min durante 300,0 s. Em seguida, a esfera é colocada dentro do Becker, como mostra a figura abaixo.

Considerando que toda a potência do bico de Bunsen foi utilizada para aquecer a esfera, que se aquece igualmente, e que não exista perda de calor para o ar, assinale a alternativa que apresenta, aproximadamente, o valor do calor recebido pela água até que o sistema atinja o equilíbrio térmico.

O calor pode se propagar de diversas maneiras. Como tudo na natureza tende ao equilíbrio, o calor é transferido de objetos com temperatura mais alta para aqueles com temperatura mais baixas. Como se dá a propagação do calor através da condução?

O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus. Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P₀ no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T₀. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal).

Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico:

A figura a seguir representa um diagrama de fases de uma amostra de uma substância pura. As linhas tracejadas no gráfico representam quatro diferentes transformações isobáricas (A, B, C e D) que essa amostra sofreu.

Assinale a alternativa que indica corretamente a transformação em que essa amostra, durante a fase em que se encontra líquida, absorveu maior quantidade de calor.