Lista de Exercícios (Termodinâmica)

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UNIR - Universidade Federal de Rondˆ onia DFIS - Departamento de F´ısica Disciplina: F´ısica II Prof.: Jorge Luis Nepomuceno de Lima

Lista de Exerc´ıcios de F´ısica II (Termodinˆ amica) 1) Um disco met´alico circular, cujo coeficiente de expans˜ao linear ´e α, tem no centro um orif´ıcio circular de ´area A0 . Se a temperatura do disco aumenta em ∆T , o aumento relativo na ´area do orif´ıcio ´e: a) A0 α ∆T b) 2 α ∆T c) 2 α d) A0 ∆T e) n.d.a. 2) Normalmente, a densidade de um s´olido: a) N˜ao varia com a temperatura. b) Aumenta com a temperatura. c) Diminui com a temperatura. d) Para poder afirmar se a densidade do s´olido aumenta ou diminui, precisamos conhecer o volume inicial do s´olido. e) n.d.a. 3) A temperatura de um g´as ideal sobe de 30 ◦ C a 100 ◦ C, mantendo a press˜ao constante, a rela¸ca˜o entre o volume final e o volume inicial ´e: a) 3,3 b) 0,30 c) 1,3 d) 0,81 e) n.d.a. 4) Quando se duplica o volume e a press˜ao de um g´as ideal, a temperatura: a) Se duplicada. b) N˜ao varia. c) Se quadruplica. ´ reduzida a` quarta parte. d) E e) n.d.a. 1

5) Um corpo A, de massa m, a 20 ◦ C, ´e colocado em contato com outro B, de massa 3 m, a 80 ◦ C. A troca de energia ocorre sem perdas para o exterior e a temperatura de equil´ıbrio ´e de 40 ◦ C. A rela¸ca˜o entre os calores espec´ıficos dos corpos ´e: a) cA = 6 cB b) cA = 1/6 cB c) cA = 2/3 cB d) cA = 3/2 cB e) n.d.a. 6) Uma pe¸ca de material A tem uma massa duas vezes maior que outra de material B; o calor espec´ıfico de A ´e trˆes vezes o calor espec´ıfico de B. A mesma quantidade de energia t´ermica ´e fornecida a ambas as pe¸cas e, a pe¸ca A experimenta uma varia¸c˜ao de temperatura ∆T . A varia¸ca˜o de temperatura de B ´e: a) ∆T b) 3 ∆T /2 c) 2 ∆T /3 d) 6 ∆T e) n.d.a. 7) A figura representa um diagrama PV para um g´as ideal, podemos afirmar que:

a) O trabalho no processo ABC ´e o mesmo que no processo ADC. b) Ao passar do C a D n˜ao h´a trabalho de expans˜ao. c) O trabalho no processo AB ´e de 40 kJ. d) O trabalho no processo ADC ´e de 40 kJ. e) n.d.a. 8) Um g´as em um cilindro que tem um pist˜ao em movimento recebe energia mediante calor a uma taxa de 120 W e o g´as se expande realizando um trabalho de 80 J a cada segundo. Em 5, 0 s, a energia interna deste g´as variou: a) 0, 60 kJ 2

b) 0, 20 kJ c) 0 d) −0, 40 kJ e) n.d.a. 9) Em um processo termodinˆamico, 418 J s˜ao transferidos para um sistema por calor, o sistema se expande, a uma press˜ao constante de 2, 00×105 P a, e passa de um volume inicial de 2, 00×10−3 m3 para um volume final de 4, 00 × 10−3 m3 . A varia¸ca˜o da energia interna do sistema foi: a) 818 J b) 18 J c) 418 J d) 600 J e) n.d.a. 10) Um g´as passa por um processo a uma press˜ao constante de 1, 4 × 105 P a em que 70 kJ s˜ao transferidos para o exterior mediante calor. A varia¸ca˜o da energia interna foi zero. A varia¸ca˜o do volume foi: a) 0 b) 0, 50 m3 c) 1, 0 m3 d) −0, 50 m3 e) n.d.a. 11) Em uma expans˜ao isot´ermica de um g´as ideal: a) N˜ao h´a trabalho de expans˜ao e a energia interna permanece constante. b) Nenhuma energia ´e trocada por calor ou trabalho. c) A varia¸ca˜o da energia interna ´e igual `a energia trocada pelo trabalho. d) N˜ao h´a varia¸ca˜o da energia interna e a energia trocada pelo calor ´e igual `a energia trocada pelo trabalho, mas com sinal contr´ario. e) n.d.a. 12) O trabalho l´ıquido feito por um g´as em um processo c´ıclico foi W = −640 J. A transferˆencia de calor entre o sistema e o exterior foi: a) 640 J b) 0 c) −640 J d) 320 J e) n.d.a. 3

13) Em um processo c´ıclico: a) A varia¸ca˜o de energia interna do sistema ´e zero. b) O trabalho l´ıquido no processo ´e zero. c) O calor l´ıquido transferido para o sistema ´e zero. d) As trˆes afirma¸c˜oes anteriores s˜ao falsas. e) n.d.a. 14) Em rela¸ca˜o aos processos revers´ıveis podemos afirmar: a) Todos os processos da natureza s˜ao revers´ıveis. b) Para que um processo seja revers´ıvel, ele deve ser quase est´atico. c) Um processo em que haja perdas de energia por atrito pode ser revers´ıvel desde que a energia perdida seja recuperada. d) Os processos revers´ıveis s˜ao sempre isot´ermicos. e) n.d.a. 15) Uma m´aquina t´ermica desenvolve um ciclo revers´ıvel que opera entre uma fonte quente na temperatura TH e uma fonte fria na temperatura TC . Para aumentar o desempenho, ´e necess´ario: a) Diminuir TH mantendo TC constante. b) Aumentar TC , mantendo TH constante. c) Diminuir TC , mantendo TH constante. d) N˜ao ´e poss´ıvel modificar o desempenho de um ciclo revers´ıvel. e) n.d.a. 16) Em uma expans˜ao isot´ermica e revers´ıvel de um g´as ideal, a entropia muda: ´ nula. a) E ´ positiva. b) E ´ negativa. c) E ´ independente da massa do g´as. d) E e) n.d.a. 16) Em um sistema isolado: a) Em qualquer processo a entropia do sistema sempre diminui. b) A entropia do sistema s´o diminui em um processo revers´ıvel. c) Em um processo irrevers´ıvel a entropia do sistema sempre aumenta. d) Pode acontecer que em um processo irrevers´ıvel a energia do sistema diminua. e) n.d.a. 17) Em um processo adiab´atico revers´ıvel, ´e sempre verdade:

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a) Q = 0; W = 0 b) ∆U = 0; Q 6= 0 c) ∆S = 0; ∆T = 0 d) ∆S = 0; Q = 0 e) n.d.a. 18) Quando 0, 500 kg de a´gua se transforma em vapor `a press˜ao normal, sua entropia aumenta em 3029 J/K. O calor latente de vaporiza¸ca˜o da a´gua ´e: a) 4, 18 kJ/kg b) 546 kJ/kg c) 2, 26 × 106 J/kg d) 3, 34 × 105 J/kg e) n.d.a. 19) Na compress˜ao isot´ermica de um g´as ideal: a) Diminui a desordem e aumenta a entropia. b) A entropia n˜ao varia. c) A desordem aumenta e a entropia diminui. d) Reduz a desordem e diminui a entropia. e) n.d.a. 20) Em um sistema isolado: a) Energia e entropia s˜ao conservadas. b) A energia ´e conservada, mas a entropia tende a diminuir. c) A energia e a entropia aumentam sempre. d) A energia ´e conservada e a entropia n˜ao pode diminuir. e) n.d.a.

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Ministério da Educação Universidade Federal de Rondônia Câmpus de Porto Velho Acadêmico(a): Curso Disciplina Física II Professor Jorge L. N. de Lima

Semestre:

Lista de Exercícios - Termodinâmica Orientações gerais: 1 2 3 4

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Imprima esta folha e preencha o gabarito à caneta. Rasuras ou mais de uma marcação invalidarão a resposta. Siga o modelo para o preenchimento do gabarito. Após preenchido, digitalize esta folha e, poste na Sala Virtual.

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RA: 18/12/2020 Nota da Avaliação:
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