ATIVIDADE 2 - TERMODINÂMICA - 53/2024

ATIVIDADE 2 – TERMODINÂMICA – 53/2024
Período:	05/08/2024 08:00 a 15/09/2024 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 16/09/2024 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

Para você estudar um sistema termodinâmico, é necessário ter conhecimento das características que o sistema possui. Por sua vez, para que seja possível descrever o sistema, compreender e prever seu comportamento, necessita-se conhecer suas características, isto é, as propriedades.

MONTEIRO, C.V.B; FERRAREZI, L.F.C Termodinâmica. Maringá-PR.: Unicesumar, 2021.

Sobre as propriedades de um sistema, analise as asserções a abaixo:

I. Propriedades intensivas dependem da quantidade de matéria presente no sistema, enquanto propriedades extensivas são independentes da quantidade de matéria.
II. Propriedades intensivas são independentes da quantidade de matéria presente no sistema, enquanto propriedades extensivas dependem da quantidade de matéria.
III. As propriedades específicas são propriedades extensivas.
IV. A temperatura e volume total do sistema são propriedades intensivas.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	II, apenas.
	II e III, apenas.
	II e IV, apenas.
	II, III e IV, apenas.
	I, III e IV, apenas.

2ª QUESTÃO

“Se estivermos tratando de sistemas isotérmicos, não há como se falar em transferência de Calor, pois essa grandeza só ocorre quando existem dois corpos de temperaturas diferentes, e podemos verificar que, em suas fronteiras, as temperaturas vão sendo modificadas com o passar do tempo, indicando a transferência de energia de um corpo para o outro, ou seja, o calor”.

MONTEIRO, Cláudio Vinicius Barbosa; FERRAREZI, Luis Fernando Calciolari. Termodinâmica. Maringá – PR: Unicesumar, 2021. Reimpresso em 2022. p. 69.

Dentro desse contexto , considere um cilindro contendo 0,5 mols de um gás ideal a 27 °C. Durante um processo onde a temperatura é mantida constante, o gás expande-se de um volume inicial de 5 L para um volume final de 15 L. Assinale a alternativa correta com o trabalho realizado pelo gás durante esse processo. Considere que a constante dos gases ideais é R = 8,314 J/mol.K.

ALTERNATIVAS

	Aproximadamente 123 J.
	Aproximadamente -123 J.
	Aproximadamente 1371 J.
	Aproximadamente -1371 J.
	Aproximadamente -12471 J.

3ª QUESTÃO

Calor e trabalho são duas formas de transferência de energia em sistemas termodinâmicos. Ambos estão relacionados à troca de energia entre o sistema e sua vizinhança, permitindo a realização de processos e mudanças nos estados do sistema.

Elaborado pelo professor, 2023.

Com base no texto acima e em seus conhecimentos sobre calor e trabalho, analise as alternativas abaixo e assinale a correta.

ALTERNATIVAS

	Calor e trabalho são propriedades do sistema.
	Em um processo isotérmico não há transferência de calor.
	Só há transferência de calor se o processo não for isotérmico.
	A transferência de calor não depende da temperatura do sistema e da sua vizinhança.
	Em uma transformação isotérmica, a magnitude do calor cedido/recebido pelo sistema é igual à magnitude do trabalho realizado/sofrido pelo sistema.

4ª QUESTÃO

“Para você estudar um sistema termodinâmico, é necessário ter conhecimento das características que o sistema e a substância presentes em sua análise possuem. Por sua vez, para que seja possível descrever o sistema, compreender e prever seu comportamento, necessita-se conhecer suas características, isto é, as propriedades”.

MONTEIRO, Cláudio Vinicius Barbosa; FERRAREZI, Luis Fernando Calciolari. Termodinâmica. Maringá – PR: Unicesumar, 2021. Reimpresso em 2022. p. 21.

Considere um sistema termodinâmico composto por um bloco de metal sólido. Sobre as propriedades intensivas e extensivas do bloco de metal, analise as afirmativas a seguir:

I. A densidade do bloco de metal é uma propriedade intensiva.
II. A massa total do bloco de metal é uma propriedade extensiva.
III. A temperatura do bloco de metal é uma propriedade extensiva.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	III, apenas.
	I e II, apenas.
	I e III, apenas.
	II e III, apenas.
	I, II e III.

5ª QUESTÃO

A Lei de Boyle é uma das leis dos gases ideais que descrevem o comportamento dos gases em diferentes condições de pressão, volume e temperatura. Este tipo de problema é comum em estudos de termodinâmica e é frequentemente encontrado em disciplinas de física e química.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto apresentado, um cilindro fechado contendo nitrogênio tem seu volume dobrado a uma temperatura constante de 300 K, resultando em uma pressão de 200 kPa. Assinale a alternativa que apresenta a pressão inicial do nitrogênio no cilindro antes de dobrar o volume.

ALTERNATIVAS

	100 Pa.
	200 Pa.
	100 kPa.
	400 kPa.
	600 kPa.

6ª QUESTÃO

No sistema gasoso, as interações entre massa, volume, temperatura e pressão são menores, o que leva a uma condição de equilíbrio, mais rapidamente, que é quando todas estas propriedades são constantes. O comportamento dos gases pode ser estudado através das relações PVT (Pressão, Volume e Temperatura).

Elaborado pelo professor, 2023

Com base no texto acima e sobre seus conhecimentos em comportamento PVT dos gases em um sistema fechado, analise as alternativas abaixo e assinale a correta.

ALTERNATIVAS

	Quando um gás é comprimido a uma temperatura constante, sua pressão e volume permanecem inalterados.
	Mantendo o volume constante, à medida que a temperatura de um gás aumenta, sua pressão também aumenta.
	O volume de um gás é diretamente proporcional à sua pressão, desde que a temperatura seja mantida constante.
	O volume específico de um gás ideal permanece constante independentemente das variações de temperatura e pressão.
	Em um processo a pressão constante, a variação do volume total é inversamente proporcional à variação de temperatura.

7ª QUESTÃO

Sempre que dois ou mais corpos que se encontram em diferentes temperaturas entram em contato, ocorre uma troca de calor. A troca de calor tem como resultado final, idealmente, os corpos em uma mesma temperatura, fazendo com que ocorra um balanço térmico que depende da temperatura inicial dos corpos, seus materiais e suas massas.

BORGNAKKE, Claus; SONNTAG, Richard E. Fundamentos da termodinâmica. Editora Blucher, 2018. (adaptado)

Em um recipiente encontram-se 85 mols de gás metano a uma temperatura de 15° C. Considere o calor específico do Metano como 35,94 J/mol*K. Baseando-se no sistema em estudo, é possível fazer as seguintes afirmações:

I. A temperatura final chega a 32° C quando o gás recebe 42 kJ de calor.
II. A temperatura de 23° C é alcançada quando o gás recebe aproximadamente 24,4 kJ de calor.
III. A temperatura do gás interno à turbina alcança 20° C ao receber 30kJ de calor. Isso significa que a turbina realizou um trabalho de 14,7kJ.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I, apenas.
	II, apenas.
	I e III, apenas.
	II e III, apenas.
	I, II e III.

8ª QUESTÃO

A segunda lei da Termodinâmica origina-se do estudo de máquinas térmicas, que são dispositivos ou máquinas que produzem trabalho a partir de calor em um processo cíclico.
Sobre máquinas de Carnot, analise as afirmativas a seguir:

I – Nenhuma máquina térmica pode possuir uma eficiência térmica superior à de uma máquina de Carnot, operando nas mesmas condições.
II – A eficiência térmica de uma máquina de Carnot depende somente dos níveis de temperatura e não da substancia de trabalho utilizada na máquina.
III – Segundo o modelo do ciclo de Carnot, os processos são entendidos como reversíveis dentro do ciclo.
IV – O ciclo de Carnot é formado por duas etapas adiabáticas e duas etapas isotérmicas.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I, III e IV
	II e III
	II e IV
	II, III e IV
	I, II, III e IV

9ª QUESTÃO

“Em um sistema fechado, a massa de controle se conserva, entretanto ela pode passar por vários processos até retornar ao seu estado inicial. A esses processos termodinâmicos organizados damos o nome de ciclo termodinâmico”.

MONTEIRO, Cláudio Vinicius Barbosa; FERRAREZI, Luis Fernando Calciolari. Termodinâmica. Maringá – PR: Unicesumar, 2021. Reimpresso em 2022. p. 89.

Dentro desse contexto, considere que um cilindro contém 3 mols de um gás ideal a uma temperatura de 400 K. Durante um processo isotérmico, o sistema recebe 3 kJ de calor. Assinale a alternativa correta que determina o trabalho realizado pelo gás durante este processo. Considere a constante dos gases ideais como R = 8,314 J/mol.K.

ALTERNATIVAS

	400 J.
	3000 J.
	6000 J.
	-6000 kJ.
	-3000 N.m.

10ª QUESTÃO

Considere um recipiente térmico fechado contendo água em seu estado líquido como sistema termodinâmico. Sobre os conceitos de sistema, fronteira, vizinhança e tipos de sistemas termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir:

I. O sistema é a água dentro do recipiente térmico.
II. O sistema é classificado como isolado, pois permite trocas de matéria, mas não permite trocas de energia com o meio externo.
III. O sistema é classificado como fechado, logo não há troca de matéria com o meio externo, apenas troca de energia na forma de calor.
IV. A fronteira do sistema é a parede do recipiente térmico, que permite a troca de energia na forma de calor, mas não a passagem de matéria.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I e II, apenas.
	I e IV, apenas.
	I, II e III, apenas.
	I, III e IV, apenas.
	II, III e IV, apenas.

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