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Questão 1/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“A equação de estado dos gases ideais nos permite tirar algumas conclusões a respeito do comportamento dos gases. [...] O volume do gás é diretamente proporcional ao número de moles (a quantidade de matéria) [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 7.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, a 550 K, qual o número de moles de gás oxigênio, aproximadamente, contido em um cilindro de 1m³ sob uma pressão de 5,5x105 Pa?
Dados: Equação dos gases ideais: P.V=n.R.T; Constante universal dos gases: R= 8,314 Pa.m³.mol-1.K-1.
Nota: 0.0
	
	A
	12 moles
	
	B
	1200 moles
	
	C
	120 moles
Comentário: Substituindo os dados do enunciado na equação fornecida, teremos:
5,5 x 105. 1 = n. 8,314. 550
Isolando n = 5,5 x 105/4572,7
n = 550000/4572,7
Logo n = 120,28 moles ˜ 120 moles
	
	D
	0,0012 moles
	
	E
	0,012 moles
Questão 2/10 - Termodinâmica
Leia o trecho do texto:
“Uma definição pura e simples, como é de se esperar e a exemplo de tantas outras grandezas físicas, acaba por falhar no caso da energia. Por conta disso, nomeamos energia pelas formas em que ela existe em determinado fenômeno ou processo. Pode-se verificar o que a presença de energia ocasiona, seus resultados e manifestações [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 35.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente os tipos de energia com as imagens que apresentam suas formas de manifestação: 
1. Energia eólica
2. Energia solar
3. Energia das marés
4. Energia nuclear
( )
 Foto de Autor desconhecido, está licenciada em CC BY-SA-NC.
( ) 
 Foto de Autor Desconhecido está licenciada em CC BY-SA-NC.
( )
 Foto de Autor Desconhecido está licenciada em CC BY-SA-NC.
( )
 Foto de Autor Desconhecido está licenciada em CC BY-SA-NC.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 3 – 2 – 4 
	
	B
	1 – 4 – 2 – 3
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 1 – 4 – 2 – 3 . “A grande variedade de formas em que a energia pode se manifestar, como eólica, solar, nuclear, das marés, por exemplo, utilizadas pelo homem de forma direta ou para gerar eletricidade, reflete com clareza o que afirmamos”. (livro-base, p. 35).
Em uma transformação isocórica, também chamada de isométrica, conforme exposto no livro texto, “[...] o volume do sistema não varia, mas a pressão e a temperatura sim”. (livro-base, p. 6)
“Nas transformações adiabáticas não há troca de calor entre o sistema e o meio externo, ou porque o sistema é termicamente isolado ou devido à rapidez do processo, e tanto a pressão quanto a temperatura e o volume variam”. (livro-base, p. 6)
	
	C
	2 – 4 – 1 – 3 
	
	D
	4 – 1 – 2 – 3
	
	E
	3 – 4 – 2 – 1
Questão 3/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“O calor latente independe da variação de temperatura sofrida pela amostra estudada, sendo calculado por Q=m.L”.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor necessário para que 100 kg de álcool etílico passem do estado líquido para o gasoso.
Dados: L (fusão) = 104,2 x 10³ J.kg-1; L (vaporização) = 854 x 10³ J.kg-1
Nota: 10.0
	
	A
	10,42 x 103 kJ
	
	B
	17,9 x 103 kJ
	
	C
	85,4 x 10³ kJ
Você acertou!
Comentário: A passagem do estado líquido para o gasoso é chamada de vaporização, logo usaremos o calor latente de vaporização para os cálculos.
Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: Q= 100.854 x 103
Portanto, Q= 85,4 x 106 = 85,4 x 103 kJ.
	
	D
	679,2 x 106 kJ
	
	E
	85,4 x 106 kJ
Questão 4/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“Diz-se que os processos são exotérmicos quando [...] existe liberação de energia do sistema para as vizinhanças [...]; do contrário, os processos são endotérmicos quando [...] existe liberação de energia das vizinhanças para o sistema”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 66.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, em relação aos processos endotérmicos e exotérmicos, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Processo endotérmico
2. Processo exotérmico
( ) Derretimento de um cubo de gelo à temperatura ambiente (25ºC).
( ) Combustão da gasolina dentro do motor de um veículo.
( ) Condensação do vapor d’água para formação de nuvens de chuva.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	2 – 3 – 1
	
	B
	1 – 3 – 2 
	
	C
	2 – 1 – 3
	
	D
	1 – 2 – 2
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 1 – 2 – 2. “Podemos classificar os processos termodinâmicos de acordo com o sinal da variação da entalpia na mudança de estado correspondente. Diz-se que os processos são exotérmicos quando ΔΔH<0 (variação negativa da entalpia) e, neste caso, existe liberação de energia do sistema para as vizinhanças (o conteúdo energético do sistema diminuiu); do contrário, os processos são endotérmicos quando ΔΔH>0 (variação positiva da entalpia) e, neste caso, existe liberação de energia das vizinhanças para o sistema (o conteúdo energético do sistema aumentou”. (livro-base, p. 66)
	
	E
	3 – 1 – 2
 
Questão 5/10 - Termodinâmica
Considere a seguinte informação:
“Um sistema termodinâmico pode ser fechado, ou seja, quando não troca matéria com o meio em que se insere, ou aberto, quando existe a possibilidade de entrada e saída de matéria em uma região criteriosamente definida do espaço [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 3.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione corretamente as colunas a seguir:
1. Sistema Fechado
2. Sistema Aberto
( ) Um cilindro de gás de um mergulhador.
( ) Uma garrafa térmica fechada com café.
( ) Uma panela de água fervente, sem tampa, para cozinhar macarrão.
Agora selecione a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1 – 1 – 1
	
	B
	1 – 2 – 1
	
	C
	2 – 2 – 1
	
	D
	1 – 1 – 2
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 1 – 1 – 2. Um cilindro de gás de mergulhador e uma garrafa térmica fechada com café constituem sistemas fechados, conforme exposto no livro-base, pois “não troca matéria [...] com o meio” (livro-base, p. 4). A panela de água fervente, de acordo com a definição dada, é um sistema aberto, pois “existe a possibilidade de entrada e saída de matéria em alguma região criteriosamente definida do espaço (pode ser uma parte de um dispositivo ou equipamento, como um motor ou um trecho de tubulação, por exemplo)”. (livro-base, p. 3, 4).
	
	E
	2 – 1 – 2
Questão 6/10 - Termodinâmica
Leia o seguinte fragmento de texto:
“Quando uma substância sólida é aquecida, a consequente agitação de suas moléculas resulta em um aumento de suas dimensões macroscópicas. Esse aumento decorrente do aquecimento é chamado de dilatação térmica. Podemos atestar que a dilatação térmica acarreta o aumento da dimensão do comprimento de um sólido e a chamamos de dilatação linear. [...] O aumento da superfície de um sólido é chamado de dilatação superficial [...]. Quando a dilatação térmica acarreta o aumento no volume de um sólido, falamos em dilatação cúbica ou volumétrica [...]”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Educationdo Brasil, 2015. p. 15.
Observe a imagem a seguir:
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de dilatação térmica, analise e julgue as seguintes proposições:
I. A variação gerada no comprimento de um material por dilatação linear pode ser calculada por ΔΔL = L1. αα
II. Quanto maior o valor do coeficiente de dilatação do material estudado, menor será o valor de ΔΔL observado numa experimentação.
III. O planejamento de construção de pontes, trilhos de trem e demais estruturas, deve considerar a dilatação dos materiais envolvidos.
IV. A variação de temperatura gera dilatações nos materiais, o que pode dificultar o encaixe de peças, deixando a estrutura instável.
V. Ao calcularmos a dilatação volumétrica de uma esfera de ferro devemos considerar seu coeficiente de dilatação, definido por β=αβ=α3.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0
	
	A
	As asserções I, III e V são verdadeiras.
	
	B
	As asserções I, II e III são verdadeiras.
	
	C
	As asserções III, IV e V são verdadeiras.
	
	D
	As asserções I, III e IV são verdadeiras.
	
	E
	As asserções III e IV são verdadeiras.
Comentário: As afirmações III e IV são verdadeiras, pois “O planejamento de construção de pontes, por exemplo, assim como de equipamentos e dispositivos de qualquer porte, deve contar com a análise dos materiais envolvidos do ponto de vista da dilatação com a variação de temperatura de trabalho, uma vez que pode haver dificuldades de encaixe entre suas peças”. (livro-base, p. 17-18)
Questão 7/10 - Termodinâmica
Leia o extrato de texto:
“Nos processos chamados cíclicos, o estado inicial do sistema é igual ao seu estado final, pois o processo é um ciclo e o sistema retorna, ao término, ao estado do qual partiu”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 59.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, assinale a alternativa que apresenta o valor da variação da energia interna em um processo cíclico em que Q=W=450 kJ.
Dado: ΔΔU = Q + W; considere que o sistema realiza trabalho.
Nota: 0.0
	
	A
	ΔΔU = O
Comentário: “A equação matemática que relaciona a variação da energia interna aos ganhos e perdas de energia por meio do calor e do trabalho é a representação da primeira lei da termodinâmica: ΔΔU=Q+W”. (livro-base, p. 57)
“Nos processos chamados cíclicos, o estado inicial do sistema é igual ao seu estado final, pois o processo é um ciclo e o sistema retorna, ao término, ao estado do qual partiu. Assim, em processos cíclicos, a variação de energia interna é nula, o que não significa que o calor e o trabalho sejam nulos, necessariamente”. (livro-base, p. 59)
	
	B
	ΔΔU > O
	
	C
	ΔΔU < O
	
	D
	ΔΔU = + 450 kJ
	
	E
	ΔΔU = - 450kJ
Questão 8/10 - Termodinâmica
Leia o trecho de texto:
“Se existir uma força sendo aplicada a um corpo e ele se deslocar como resultado disto, então houve transferência de energia na forma de trabalho. No caso dos sistemas termodinâmicos, essa situação é representada pela expansão ou compressão de uma substância, ou pela movimentação de partes móveis dos dispositivos e equipamentos de processo”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 52.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de trabalho e suas implicações, julgue as asserções como VERDADEIRAS ou FALSAS:
I. ( ) Um gás dentro de um cilindro contendo um pistão móvel ao sofrer compressão recebe trabalho, diminuindo seu volume como consequência.
II. ( ) Ao sofrer aquecimento, um gás dentro de um cilindro contendo um pistão móvel recebe trabalho e expande-se.
III. ( ) Trabalho realizado possui sinal negativo e trabalho recebido apresenta sinal positivo.
IV. ( ) O trabalho, em um sistema termodinâmico, depende da pressão, força exercida sobre as paredes do recipiente.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta obtida:
Nota: 0.0
	
	A
	V – V – V – V
	
	B
	V – F – F – F
	
	C
	V – F – V – F
	
	D
	V – F – V – V
Comentário: Afirmação I é verdadeira, “O sistema recebeu trabalho, pois a energia mecânica que comprimiu o gás por meio do deslocamento do pistão provocou esse processo; assim houve uma transferência de energia para dentro do sistema, que recebeu trabalho do ambiente”. (livro-base, p. 52)
Afirmação II é falsa: “Se um gás contido dentro de um cilindro é aquecido e, por meio deste aumento de temperatura, houver um aumento de volume, o resultado é o trabalho que o sistema realiza quando o pistão é empurrado para fora; neste caso, houve transferência de energia para fora do sistema”. (livro-base, p. 52)
Afirmação III é verdadeira: “Quando o sistema realiza trabalho, este possui um sinal negativo, e quando o sistema recebe trabalho do meio externo, este terá sinal positivo”. (livro-base, p.53)
Afirmação IV é verdadeira: “Na mecânica, dizemos que trabalho é dado pelo valor da força multiplicado pelo deslocamento que ela ocasionou em um corpo. [...] Para a termodinâmica, a força refere-se à pressão em uma área de atuação”. (livro-base, p. 54)
	
	E
	V – V – F – V
Questão 9/10 - Termodinâmica
Atente para a citação:
“Podemos dizer que cada material comporta-se de forma diferente diante da transferência de calor. Fala-se então que cada material possui uma capacidade calorífica diferente”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 44.
Considerando estas informações e os demais conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, calcule o calor específico aproximado de 50 kg de um material X que sofre uma variação de temperatura de 300K ao receber 2,5 x 106 J.
Dados: Q= m.c. ΔθΔθ;
Nota: 0.0
	
	A
	167 x 103 J.kg-1.K-1
	
	B
	183 J.kg-1.K-1
	
	C
	267 J.kg-1.K-1
	
	D
	167 J.kg-1.K-1
Comentário: Substituindo os dados da questão na fórmula dada, teremos: 2,5 x 106 = 50. C. 300. Portanto, c = 167 J. kg-1. K-1
	
	E
	267 x 10³ J.kg-1.K-1
Questão 10/10 - Termodinâmica
Leia o trecho de texto:
“Quando a energia térmica passa de um ente material (corpo, matéria, substância ou sistema) para outro, dizemos que a energia térmica foi transferida [...]. As formas de transferência de calor são chamadas de condução, convecção e irradiação”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2015. p. 36.
Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, relacione as formas de transferência de calor e suas características:
1. Condução
2. Convecção
3. Irradiação
( ) Energia térmica se propaga em um fluido por camadas de diferentes densidades.
( ) Energia térmica se propaga por ondas eletromagnéticas podendo ocorrer também no vácuo.
( ) Transmissão da energia partícula por partícula em contato que não ocorre no vácuo.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	2 – 3 – 1
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é 2 – 3 – 1. “A convecção de energia térmica ocorre quando um fluido (um líquido, um gás ou um vapor) é aquecido ou resfriado e sua densidade varia localmente. A partir das variações locais de densidade, estabelecem-se as chamadas correntes de convecção, implicando o escoamento natural do fluido”. (livro-base, p. 42)
“O mecanismo da transferência de calor por radiação acontece quando a energia térmica se propaga através de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de meio material. Por este motivo, a radiação ocorre inclusive no vácuo”. (livro-base, p. 41).
 
“Na condução de energia térmica, a energia é literalmenteconduzida, partícula a partícula, até a região de menor energia térmica, desde que haja contato entre dois meios materiais com diferentes temperaturas. [...] No vácuo, a condução de energia térmica não acontece, já que não existem partículas para participar do processo de transferência”. (livro-base, p. 36)
	
	B
	3 – 1 – 2 
	
	C
	2 – 1 – 3
	
	D
	1 – 2 – 3
	
	E
	1 – 3 – 2