Simulado ENEM_ Física Leis da Termodinâmica e Energia

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Simulado ENEM: Física – Leis da Termodinâmica e Energia
Introdução: As leis da termodinâmica e o estudo da energia são temas essenciais para o ENEM, com questões que exploram o funcionamento do universo físico e os princípios que governam a energia em seus diferentes estados. Prepare-se para testar seus conhecimentos sobre esses conceitos fundamentais da Física e como eles impactam o mundo à nossa volta.
1. O que estabelece a primeira lei da termodinâmica?
a) A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.
b) O calor sempre flui do corpo mais quente para o mais frio.
c) A energia se distribui igualmente entre todos os corpos de um sistema.
d) O volume de um gás é inversamente proporcional à sua temperatura.
e) A pressão de um gás é diretamente proporcional ao volume.
2. O que é entropia no contexto da termodinâmica?
a) O aumento da energia em um sistema.
b) A quantidade de trabalho realizado em um processo.
c) A medida da desordem ou aleatoriedade em um sistema.
d) O calor trocado entre corpos a diferentes temperaturas.
e) A pressão exercida por um gás em um recipiente.
3. A segunda lei da termodinâmica afirma que:
a) A energia total de um sistema isolado se conserva.
b) A entropia de um sistema isolado tende a diminuir.
c) A energia térmica pode ser convertida completamente em trabalho.
d) O calor flui espontaneamente de um corpo mais frio para um mais quente.
e) A entropia de um sistema isolado tende a aumentar.
4. O que é um processo adiabático em termodinâmica?
a) Processo onde não há troca de calor entre o sistema e o ambiente.
b) Processo que ocorre sem mudança de pressão.
c) Processo que ocorre sem mudança de volume.
d) Processo onde a temperatura do sistema aumenta.
e) Processo que ocorre com troca de calor, mas sem mudança de temperatura.
5. Em um ciclo termodinâmico, quando ocorre a realização de trabalho por um gás?
a) Quando o gás se expande e realiza trabalho sobre o ambiente.
b) Quando o volume do gás permanece constante.
c) Quando o gás sofre uma compressão isotérmica.
d) Quando o gás atinge o equilíbrio térmico.
e) Quando a pressão do gás se mantém inalterada.
6. O que é energia interna de um sistema termodinâmico?
a) A energia associada ao movimento das partículas dentro do sistema.
b) A energia utilizada para realizar trabalho externo.
c) A energia envolvida na troca de calor com o ambiente.
d) A energia necessária para mudar o estado de agregação de uma substância.
e) A energia produzida pela luz solar.
7. Como é calculada a eficiência de uma máquina térmica?
a) Pela relação entre o trabalho realizado e o calor recebido.
b) Pela quantidade de calor trocada entre a máquina e o ambiente.
c) Pela quantidade de calor que a máquina pode produzir.
d) Pela relação entre a temperatura e a pressão do gás.
e) Pela quantidade de energia elétrica produzida.
8. Qual é o principal fator que limita a eficiência de uma máquina térmica?
a) O tipo de combustível utilizado.
b) A quantidade de calor disponível no ambiente.
c) A temperatura máxima que a máquina pode atingir.
d) A quantidade de calor rejeitado para o ambiente.
e) O volume de trabalho realizado pela máquina.
9. O que é um motor Carnot?
a) Um motor que converte toda a energia térmica em trabalho.
b) Um motor ideal que segue as leis da termodinâmica e possui a máxima eficiência possível.
c) Um motor que opera sem perda de energia.
d) Um motor que funciona apenas com energia elétrica.
e) Um motor que converte energia mecânica em calor.
10. Qual das alternativas é um exemplo de transformação de energia?
a) O calor gerado pela fricção de dois corpos.
b) A conversão de energia elétrica em energia térmica em um aquecedor.
c) O movimento das partículas em um gás.
d) O armazenamento de energia potencial em um campo magnético.
e) A emissão de radiação por um corpo aquecido.
Respostas e Justificativas:
1. A - A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.
2. C - Entropia é a medida da desordem ou aleatoriedade em um sistema termodinâmico.
3. E - A segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia tende a aumentar em sistemas isolados.
4. A - Processo adiabático é aquele em que não há troca de calor com o ambiente.
5. A - O trabalho é realizado quando o gás se expande e realiza trabalho sobre o ambiente.
6. A - A energia interna é a energia associada ao movimento das partículas dentro do sistema.
7. A - A eficiência de uma máquina térmica é dada pela relação entre o trabalho realizado e o calor recebido.
8. D - A eficiência é limitada pela quantidade de calor rejeitado para o ambiente.
9. B - O motor Carnot é um motor ideal que segue as leis da termodinâmica e possui a máxima eficiência.
10. B - A conversão de energia elétrica em energia térmica é um exemplo clássico de transformação de energia.
Conclusão: Estudar as leis da termodinâmica e os conceitos de energia é fundamental para entender como os sistemas físicos funcionam. Aprofundar-se nesses princípios ajudará a resolver questões desafiadoras no ENEM e a compreender os processos que governam o universo físico. Continue explorando esses conceitos e prepare-se para o sucesso!