Um gás ideal sofre o processo cíclico abca mostrado no diagrama
p x T.
O gráfico que contém o diagrama p x V equivalente ao ciclo p x T é
O diagrama apresenta as mudanças de estado físico durante o resfriamento de uma substância hipotética, pura, a qual encontra-se inicialmente no estado gasoso.
Considerando as informações fornecidas e o disposto na imagem, no que se refere à etapa de condensação dessa substância hipotética, assinale a alternativa correta.
Aquece-se uma amostra de uma substância, inicialmente na fase sólida, com o auxílio de uma fonte térmica que lhe fornece calor mantendo uma potência constante. O gráfico a seguir mostra como sua temperatura varia em função do tempo.
O calor latente de fusão dessa substância é 140 cal/g. Nesse caso, seu calor específico na fase sólida é
Considere um cilindro no qual está contido um gás. O cilindro tem um êmbolo móvel, e a sua extremidade inferior está tampada. Este cilindro é mergulhado em água, que é aquecida por meio de um bico de Bunsen, conforme ilustrado na figura abaixo.
Os dados coletados durante um experimento estão expressos na tabela abaixo:
Segundo a lei de Charles, a relação entre o volume e a temperatura, à pressão constante, é linear: V = kT.
De acordo com os dados da tabela, o valor dessa constante k, em ml/K, é aproximadamente:
Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 ºC são convertidos em vapor a 100 ºC, à pressão atmosférica de 1 atm. O volume da água varia de um valor inicial de 1 . 10‐3 m3 do líquido para 1,5 m3 do vapor, 1 atm ≅ 1 . 105 Pa e o calor latente de vaporização da água é igual a 2.256 kJ/kg.
Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o intervalo de variação da energia interna ( ΔEint) , em kJ, do sistema durante todo o processo.
Em um laboratório, uma determinada quantidade de gás hélio é colocada em um tanque provido de sensores de volume, temperatura e pressão. Por meio de um êmbolo, o volume do gás hélio, considerado ideal, pode ser alterado sem que haja vazamentos. A temperatura do gás também pode ser ajustada. O sistema foi ajustado para quatro estados de equilíbrio termodinâmico, e os resultados das medições de pressão e volume foram registrados no gráfico mostrado na Figura abaixo.
A razão 
entre as temperaturas dos estados 1 e 3 é, aproximadamente,
Um tanque contém gás a uma temperatura de 27 ºC, cujo peso unitário é de 400 N/m3. O manômetro do tanque indica uma pressão de 24 bar (1 bar = 105 Pa). Considerando que esse gás se comporta como um gás ideal, o valor para a constante R desse gás é:
Assinale a opção que representa graficamente a relação entre a temperatura e a pressão de um gás considerado ideal, em ambiente fechado, em condição isocórica.
A figura precedente representa dois blocos A e B com massas iguais a 6 kg e 4 kg, respectivamente, inicialmente em repouso e ligados por um fio ideal (sobre uma roldana igualmente ideal). O coeficiente de atrito entre A e o plano horizontal vale 0,4 e a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2.
Com base nas informações apresentadas e assumindo que toda a energia dissipada pela força de atrito foi usada para aquecer o corpo A, julgue o item a seguir.
Todo o calor armazenado no corpo A por causa da força de atrito será perdido, não podendo ser usado para a realização de trabalho mecânico.
Uma máquina térmica reversível recebe calor de uma fonte quente (750 K) e rejeita calor em uma fonte fria (250 K) operando em ciclos. Se em cada ciclo o trabalho fornecido é 200 J, a energia fornecida pelo reservatório quente, em joules, em cada ciclo será
A figura precedente representa dois blocos A e B com massas iguais a 6 kg e 4 kg, respectivamente, inicialmente em repouso e ligados por um fio ideal (sobre uma roldana igualmente ideal). O coeficiente de atrito entre A e o plano horizontal vale 0,4 e a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2.
Com base nas informações apresentadas e assumindo que toda a energia dissipada pela força de atrito foi usada para aquecer o corpo A, julgue o item a seguir.
Se o corpo A é feito de material que apresenta calor específico igual a 378 J/kgºC (Cobre), então, após ele ter sido arrastado por 1cm, sua temperatura terá aumentado em mais de 0,1 milésimos de Kelvins.
A variação do volume de bolhas de ar em um meio líquido como o sangue depende da pressão do meio externo sobre as paredes da bolha e está associada a problemas graves de saúde como a embolia pulmonar gasosa, e consiste de um problema muito estudado na literatura médica, biológica e biofísica.
Considere que pequenas bolhas de gás ideal são formadas no fundo de um recipiente com uma coluna de água de 20cm. Ao se desprenderem do fundo irão pela ação do empuxo serem trazidas à superfície que está à pressão de 1atm = 105 Pa. Considere a densidade da água de 1000 kg/m3 e g = 10m/s2 . A temperatura do fluido ao longo do recipiente é constante. O aumento percentual no volume da bolha será de:
Um gás ideal inicialmente a 0,85 atm e 66 ºC, expande-se até que seu volume, pressão e temperatura sejam respectivamente 94 mL, 0,60 atm e 45 °C. Sob tais condições, o volume inicial desse gás era de, aproximadamente:
A primeira lei da termodinâmica pode ser considerada como outra forma de enunciar a lei da conservação da energia, ou seja, a variação de energia de um sistema é igual à diferença entre a energia recebida pelo sistema e a energia fornecida por um sistema. A respeito da primeira lei da termodinâmica, julgue o próximo item.
Um gás é aquecido e descreve uma reta vertical em um
diagrama PV do estado inicial (2,0 · 10 5 Pa e 4 m³ ) ao
estado final (5,0 · 105 Pa e 3 m³ ). O trabalho realizado
pelo gás sobre o ambiente é de 900 kJ.
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T )
versus entropia (S )) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot
ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual
a 3.000 J, julgue os próximos itens.
Em um ciclo completo, a variação de energia interna é igual
a 3.000 J.
