01- (UFRGS-2023) Determinado gás sofre as transformações indicadas nos ciclos abaixo, efetuados no sentido horário. Nos gráficos, p designa pressão e V designa volume. As figuras estão na mesma escala.
Seja W o trabalho total, efetivo, realizado pelo gás ao longo de um ciclo, isto é, todo o trabalho realizado pelo gás sobre a vizinhança, descontado todo o trabalho realizado sobre o gás pela vizinhança, ao se fechar um ciclo. Assim, W pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo. Seja Q a quantidade total, efetiva, de calor transferido para o gás pela vizinhança ao longo de um ciclo, isto é, todo o calor transferido para o gás pela vizinhança, descontado todo o calor transferido para a vizinhança pelo gás, ao se fechar um ciclo. Assim, Q pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo.
Ao se fechar um ciclo, é correto afirmar que
a) W é maior em (II) do que em (I).
b) Q é maior em (I) do que em (II).
c) Q é o mesmo para (I) e para (II).
d) Q é menor em (I) do que em (II).
e) W não depende do caminho.
02- (UFRGS-2022) Na figura abaixo, estão representados quatro diagramas pV para processos termodinâmicos cíclicos de um gás.
Assinale a alternativa que indica corretamente em quais processos o gás absorve mais calor do que perde em um ciclo completo.
a) 1 e 2.
b) 1 e 3.
c) 2 e 3.
d) 2 e 4.
e) 1, 2, 3 e 4.
03- (UFRGS-2022) Considere a máquina térmica representada na figura abaixo.
Em um ciclo da máquina, Q1 e Q2 são, respectivamente, as quantidades de calor adicionadas ao banho térmico T1 e retiradas do banho térmico T2 > T1, e W é o trabalho realizado pela máquina. Se o trabalho é positivo, então algumas das possibilidades para as quantidades de calor envolvidas são
1. Q2 > Q1 > 0
2. Q1 > Q2 > 0
3. Q1 < 0 ; Q2 > 0
Assinale a alternativa que descreve as possibilidades fisicamente corretas.
a) Apenas 1.
b) Apenas 2.
c) Apenas 3.
d) Apenas 1 e 2.
e) 1, 2 e 3.
04- (UFRGS-2020) Uma amostra de gás ideal monoatômico encontra-se em um estado inicial 1. O gás sofre três transformações sucessivas até completar um ciclo: passa do estado 1 para o estado 2 através de uma compressão adiabática; depois, passa do estado 2 para o estado 3 através de uma transformação isocórica; e, finalmente, retorna ao estado inicial 1, sofrendo uma expansão isotérmica.
Qual dos diagramas volume (V) x temperatura absoluta (T) abaixo melhor representa esse ciclo?
a)
b)
c)
d)
e)
05- (UFRGS-2020) Uma máquina de Carnot apresenta um rendimento de 40%, e a temperatura de sua fonte quente é 500 K. A máquina opera a uma potência de 4,2 kW e efetua 10 ciclos por segundo.
Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?
a) 200 K – 42 J.
b) 200 K – 420 J.
c) 200 K – 42.000 J.
d) 300 K – 42 J.
e) 300 K – 420 J.
06- (UFRGS-2019) Um gás ideal contido em um cilindro com pistão pode ser levado de um estado inicial i até um estado final f, seguindo dois processos distintos, I e II, conforme ilustrado na figura abaixo.
Os trabalhos WI e WII, realizados pelo gás nos processos I e II, valem respectivamente
a) 10 J e 30 J.
b) 20 J e 20 J.
c) 20 J e 30 J.
d) 30 J e 10 J.
e) 30 J e 20 J.
07- (UFRGS-2017) Observe a figura abaixo.
A figura mostra dois processos, I e II, em um diagrama pressão (P) x volume (V) ao longo dos quais um gás ideal pode ser levado do estado inicial i para o estado final f.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna é ........ nos dois processos. O trabalho WI realizado no processo I é ........ que o trabalho WII realizado no processo II.
a) igual − maior
b) igual − menor
c) igual − igual
d) diferente − maior
e) diferente − menor
08- (UFRGS-2016) Uma máquina térmica, representada na figura abaixo, opera na sua máxima eficiência, extraindo calor de um reservatório em temperatura Tq = 527 ºC, e liberando calor para um reservatório em temperatura Tf = 327 ºC.
Para realizar um trabalho (W) de 600 J, o calor absorvido deve ser de:
a) 2400 J.
b) 1800 J.
c) 1581 J.
d) 967 J.
e) 800 J.
09- (UFRGS-2013) Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para um estado B, através de um processo, em que a pressão P e o volume V variam conforme o gráfico abaixo.
Considere as seguintes afirmações sobre esse processo.
I - A temperatura do gás diminuiu.
II - O gás realizou trabalho positivo.
III - Este processo é adiabático.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
10- (UFRGS-2013) Um projeto propõe a construção de três máquinas térmicas, M1, M2 e M3, que devem operar entre as temperaturas de 250 K e 500 K, ou seja, que tenham rendimento ideal igual a 50%. Em cada ciclo de funcionamento, o calor absorvido por todas é o mesmo: Q = 20 kJ, mas espera-se que cada uma delas realize o trabalho W mostrado na tabela abaixo.
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, verifica-se que somente é possível a construção da(s) máquina(s)
a) M1.
b) M2.
c) M3.
d) M1 e M2.
e) M2 e M3.
11- (UFRGS-2012) A figura abaixo apresenta um diagrama p x V que ilustra um ciclo termodinâmico de um gás ideal. Este ciclo, com a realização de trabalho de 750 J, ocorre em três processos sucessivos.
No processo AB, o sistema sofre um aumento de pressão mantendo o volume constante; no processo BC, o sistema se expande mantendo a temperatura constante e diminuindo a pressão; e, finalmente, no processo CA, o sistema retorna ao estado inicial sem variar a pressão.
O trabalho realizado no processo BC e a relação entre as temperaturas TA e TB são, respectivamente,
a) 1310 J e TA = TB/8.
b) 1310 J e TA = 8TB.
c) 560 J e TA = TB/8.
d) 190 J e TA = TB/8.
e) 190 J e TA = 8TB.
12- (UFRGS-2011) A figura abaixo apresenta o diagrama da pressão p(Pa) em função do volume V(m³) de
um sistema termodinâmico que sofre três transformações sucessivas: XY, YZ e ZX.
O trabalho total realizado pelo sistema após as três transformações é igual a
a) 0.
b) 1,6 x 105 J.
c) 2,0 x 105 J.
d) 3,2 x 105 J.
e) 4,8 x 105 J.
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