Termodinámica

Numa transformação gasosa reversível, a variação da energia interna é de +300J. Houve compressão e o trabalho realizado pela força de pressão do gás é, em módulo, 200J. Então, podemos afirmar que o gás:

• cedeu 500J de calor ao meio

• cedeu 100J de calor ao meio

• recebeu 500J de calor do meio

• recebeu 100J de calor do meio

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A primeira Lei da Termodinâmica é uma forma de expressar a

• Lei dos Gases Ideais.

• Lei da Entropia.

• Lei da Conservação da Temperatura.

• Lei da Conservação da Energia.

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Em relação à Primeira e à Segunda Lei da Termodinâmica, é correto afirmar que:

• Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho. Entretanto, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica não é violada porque o sistema não está isolado.

• Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho e pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica é violada, uma vez que esse é um sistema isolado.

• Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a segunda lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho. Entretanto, pode-se afirmar que a primeira lei da termodinâmica não é violada, porque o sistema não está isolado.

• Na expansão adiabática de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho e, considerando que esse não é um sistema isolado, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica é violada.

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Os princípios de conservação desempenham papel essencial dentro da Física, sendo imprescindíveis para a construção das teorias científicas. Analise as proposições que apresentam as leis físicas.

I. Primeira lei da termodinâmica

II. Segunda Lei de Ohm

III. Lei da Inércia

IV. Lei da gravitação universal de Newton

V. Lei de Lenz

Assinale a alternativa que contém as leis relacionadas ao princípio de conservação da energia.

• Somente as afirmativas I e V.

• Somente as afirmativas I, III e IV.

• Somente as afirmativas II e IV.

• Somente as afirmativas I, IV e V.

A produção industrial em geral causa impacto ambiental. Para a confecção de uma garrafa plástica, por exemplo, são necessários os processos de destilação do petróleo e de moldagem do plástico, que são poluentes. De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, o processo industrial de transformação da matéria-prima pode ser entendido como um processo de alteração da energia interna dessa matéria, o que depende do calor absorvido ou emitido e do trabalho realizado ou sofrido. Pode-se aumentar a energia interna de uma certa quantidade de matéria fazendo-se com que

• o trabalho realizado e/ou absorvido e o calor absorvido e/ou emitido sejam nulos.

• absorva calor quando o trabalho for nulo.

• realize trabalho quando o calor absorvido e/ou emitido for nulo.

• ceda calor quando ela realizar trabalho.

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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:

• petróleo, solar, carvão, nuclear e biogás.

• petróleo, carvão, nuclear, gás natural e óleo de xisto.

• petróleo, gás natural, nuclear, biomassa e geotérmica.

• petróleo, carvão, nuclear, bicombustíveis e solar.

• petróleo, carvão, geotérmica, óleo de xisto e biomassa.

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Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas:

• trabalho, calor e densidade.

• calor, energia interna e volume.

• trabalho, calor e energia interna.

• pressão, volume e temperatura.

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:

• –10kcal

• zero

• 10kcal

• –20kcal

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Com relação às leis de Newton da mecânica clássica, assinale a alternativa correta.

• A segunda lei de Newton afirma que a força resultante que atua num dado corpo é igual ao produto da massa do corpo multiplicada por sua velocidade.

• A primeira lei de Newton afirma que não é necessária a aplicação de uma força para manter um corpo em movimento retilíneo e uniforme.

• A terceira lei de Newton afirma que, na interação entre dois corpos, a força de ação é de mesmo módulo e sentido oposto à força de reação, resultando numa força total nula em cada um destes corpos.

• As leis de Newton só são verdadeiras quando verificadas em referenciais cuja aceleração é constante e diferente de zero.

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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:

• Nos processos cíclicos, a energia interna não varia, pois volume, pressão e temperatura são iguais no estado inicial e final.

• Quando se fornece a um sistema certa quantidade de energia Q, esta energia pode ser usada apenas para o sistema realizar trabalho.

• 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.

• 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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