Prévia do material em texto
D) 100 J **Resposta:** B) 250 J **Explicação:** A energia total transferida para o ambiente é a soma do calor retirado mais o trabalho realizado. Assim, Qtotal = Qretirado + W = 200 J + 50 J = 250 J. **10. Qual é a mudança de energia interna de um gás que recebe 500 J de calor e realiza um trabalho de 200 J?** A) 300 J B) 700 J C) 500 J D) 100 J **Resposta:** A) 300 J **Explicação:** Usando a primeira lei da termodinâmica, ΔU = Q - W. Assim, ΔU = 500 J - 200 J = 300 J. **11. Um gás ideal ocupa um volume de 20 L a uma temperatura de 300 K e uma pressão de 1 atm. Se o gás é resfriado a 200 K, qual será o novo volume se a pressão for mantida constante?** A) 15 L B) 25 L C) 20 L D) 30 L **Resposta:** B) 25 L **Explicação:** Usando a lei de Charles, V1/T1 = V2/T2, temos 20 L / 300 K = V2 / 200 K. Resolvendo para V2, encontramos V2 = 20 L * (200 K / 300 K) = 25 L. **12. Um objeto de 2 kg é aquecido, aumentando sua temperatura de 15 °C para 45 °C. Se o calor específico do material é 500 J/(kg·°C), qual a quantidade de calor absorvida?** A) 30000 J B) 20000 J C) 5000 J D) 2500 J **Resposta:** B) 30000 J **Explicação:** Q = mcΔT = 2 kg × 500 J/(kg·°C) × (45 °C - 15 °C) = 2 × 500 × 30 = 30000 J. **13. Um cilindro contém n moles de um gás ideal a temperatura T e pressão P. Se n for dobrado e a temperatura mantida constante, qual será a nova pressão?** A) P/2 B) P C) 2P D) 4P **Resposta:** C) 2P **Explicação:** Usando a lei de Boyle, P1V1 = P2V2, e considerando que V é constante, a pressão terá que se dobrar ao dobrar a quantidade de moles. **14. Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 100 g de água a 0 °C em vapor a 100 °C? (calor de vaporização da água = 2260 J/g)** A) 226000 J B) 350000 J C) 100000 J D) 75000 J **Resposta:** A) 226000 J **Explicação:** Para vaporizar a água, usamos Q = m * Lv, onde Lv = calor de vaporização. Logo Q = 100 g × 2260 J/g = 226000 J. **15. Um bloco de alumínio de 150 g a 100 °C é colocado em 200 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final se ambos atingirem o equilíbrio térmico? (c do alumínio = 0,9 J/g·°C)** A) 23 °C B) 28 °C C) 22 °C D) 30 °C **Resposta:** B) 28 °C **Explicação:** Aplicamos a conservação de energia: Qalumínio = Qágua, então 150 g * 0,9 * (100-Tf) = 200 g * 4,18 * (Tf-20). Resolvendo essa equação encontramos Tf ≈ 28 °C. **16. Um pistão contém 0,5 mol de gás a 27 °C. Qual é a pressão do gás se seu volume é de 25 L? (R = 8,31 J/(mol·K))** A) 500 Pa B) 1000 Pa C) 2000 Pa D) 4000 Pa **Resposta:** A) 500 Pa **Explicação:** Usando a equação do gás ideal, P = nRT/V, a temperatura em K é 300 K. Portanto, P = (0,5 mol)(8,31 J/(mol·K))(300 K)/(25 L) = 499.8 Pa, arredondando, temos 500 Pa. **17. Uma vela aquece um corpo a 100 °C. Se essa energia for transmitida a 200 g de água a 25 °C, qual será a nova temperatura dessa água?** A) 50 °C B) 40 °C C) 30 °C D) 35 °C **Resposta:** A) 50 °C **Explicação:** Considerando a transferência de calor até equilibrar a temperatura (Q do corpo = Q da água), se a mudança de temperatura da água for ΔT = Tf - 25 e para a vela a ΔT será 100 - Tf, igualando os calores absorvidos pelos dois, e resolvendo, encontramos que Tf é 50 °C. **18. Um material de 3 kg é aquecido e aumenta a temperatura em 15 °C. Se seu calor específico é 420 J/(kg·°C), qual é a quantidade de calor fornecida?** A) 18900 J B) 6300 J C) 32400 J D) 5000 J **Resposta:** A) 18900 J **Explicação:** Aplicando a fórmula Q = mcΔT, temos Q = 3 kg × 420 J/(kg·°C) × 15 °C = 18900 J. **19. Um bloco de cobre de 250 g a 100 °C é colocado em um recipiente contendo 400 g de água a 20 °C. Qual a temperatura final do sistema? (c do cobre = 0,39 J/g·°C)** A) 27 °C