fisica 2

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CURSO: Lic. Química 
COMPONENTE: FÍSICA II 
DOCENTE: NELSON GENTIL 
TURMA: 6AQ 
DATA: ___/___/______ 
 
Lista Avaliativa 03 – 1ª Lei da Termodinâmica 
 
DISCENTE: __________________________________________________ 
 
Questões: As questões a seguir são conceituais, envolvendo eventualmente cálculos simples. É essencial que você 
saiba justificar suas respostas. Há uma tabela com calores específicos após os enunciados. Utilize, se necessário, R = 
8.314 J/mol.K, kB = 1.381×10–23 J/K, NA = 6.022×1023 mol–1. Lembre-se também que 1 atm equivale a 1.01325×105 
Pa. 
1. Como mostrado na figura ao lado, uma amostra de gás ideal é expandida de 1.00 m3 para 2.00 m3 em um 
processo quase estático, para o qual vale a relação P = αV2, onde α é uma constante. Sendo α = 5.00 atm/m6, 
calcule o trabalho realizado pelo gás nesse processo. 1,18×106 J. 
 
2. (a) Qual a variação de energia interna de 3.00 mols de gás hélio, quando sua temperatura é elevada de 
20.0K? (b) Admita que a temperatura e o volume inicias eram 300 K e 50.0 litros, respectivamente. Se o 
aquecimento for isobárico (pressão constante), qual o trabalho realizado pelo gás? 
(a) ΔU = 748 J. (b) 500 J. 
3. Um gás se expande indo do estado I para o estado F, como mostrado na figura ao lado. Calcule o trabalho 
realizado pelo gás ao longo dos caminhos IF, IAF e IBF. 
WIAF = 8.0 atm.l = 811 J, WIBF = 2.0 atm.l = 203 J WIF = 5.0 atm.l = 507 J 
 
4. À pressão atmosférica, a vaporização completa de 1 1 de água a 100°C gera 1,671 m³ de vapor de água. O 
calor latente de vaporização da água a esta temperatura é 539,6 cal/g. (a) Quanto trabalho é realizado pela 
expansão do vapor no processo de vaporização de 1 1 de água? (b) Qual é a variação de energia interna do 
sistema nesse processo? (a) 1,69 x 105 J; (b) 2,09 x 10 J. 
 
5. A primeira lei da Termodinâmica trata do princípio de conservação da energia. Nela, uma dada 
quantidade de calor, ΔQ, cedida a um sistema termodinâmico será usada para aumentar a energia interna, 
ΔU, do sistema e realizar trabalho, ΔW. Dessas três grandezas da primeira lei: 
A) ΔQ é independente do processo. 
B) ΔU é independente do processo. 
C) ΔW é independente do processo. 
D) Todas dependem do processo 
 
6. Um fluido homogêneo pode passar de um estado inicial/ a um estado final f no plano (P. V) através de 
dois caminhos diferentes, representados por iaf e ibf no diagrama indicador (Fig. P:3) A diferença de energia 
interna entre os estados inicial e final Uf – Ui = 50 J. O trabalho realizado pelo sistema na passagem de i para 
b é de 100 J. O trabalho realizado pelo sistema quando descreve o ciclo (iafbi) é de 200 J. A partir destes 
dados determine, em magnitude e sinal: (a) a quantidade de calor Q associada ao caminho ibf; (b) o trabalho 
W ao caminho i a f; (c) a quantidade de calor Q associada ao caminho iaf; (d) Se o sistema regressa do 
estado final ao estado inicial seguindo a diagonal fci do retângulo (Fig.), o trabalho W fci e a quantidade 
de.calor Q associados a esse caminho. (a) 150 J; (b) 300 J; (c) 350 J; (d) W(fci) = - 200 J; Q(fci) = -250 J. 
 
7. O diagrama indicador da Fig. P.4, onde a pressão é medida em bar e o volume em I, está associado com 
um ciclo descrito por um fluido homogêneo. Sejam W, Q e ΔU e respectivamente o trabalho, quantidade de 
calor e variação de energia interna do sistema associados com cada etapa do ciclo e com o ciclo completo, 
cujos valores (em J) devem ser preenchidos na tabela abaixo. Complete a tabela preenchendo todas as 
lacunas.