2 Lei da termodinâmica

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2ª Lei da termodinâmica
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1. A Segunda Lei da Termodinamica pode ser enunciada de varias formas. Uma delas e: 
a) A energia nao pode ser criada nem destruida, apenas transformada. 
b) O calor flui espontaneamente de corpos frios para corpos quentes. 
c) E impossivel construir uma maquina termica que transforme integralmente calor em trabalho. 
d) A entropia de um sistema isolado permanece sempre constante. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **c**. A Segunda Lei estabelece limites para a conversao de
calor em trabalho. Nenhum dispositivo pode ter 100% de rendimento, pois parte do calor sempre e
rejeitada para uma fonte fria.
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2. Sobre a entropia, conceito central da Segunda Lei da Termodinamica, e correto afirmar que: 
a) Entropia e uma medida da energia total de um sistema. 
b) A entropia de um sistema isolado nunca diminui. 
c) A entropia esta associada apenas a sistemas mecanicos. 
d) A entropia e uma grandeza que nao pode ser medida. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Em sistemas isolados, a entropia tende a aumentar,
refletindo a tendencia natural para estados de maior desordem.
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3. Uma maquina de Carnot e importante para a compreensao da Segunda Lei porque: 
a) Ela consegue transformar todo o calor recebido em trabalho. 
b) Representa um modelo teorico de eficiencia maxima entre duas fontes de calor. 
c) Nao rejeita calor para o meio ambiente. 
d) Funciona sem necessidade de uma fonte fria. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. O ciclo de Carnot e idealizado e estabelece o limite
superior de rendimento possivel para maquinas termicas, servindo como referencia teorica.
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4. Qual das alternativas apresenta um exemplo cotidiano da Segunda Lei da Termodinamica? 
a) Um copo de agua que congela sem perda de energia. 
b) Uma xicara de cafe quente que esfria em um ambiente frio. 
c) Uma maquina transformando calor em trabalho com rendimento de 100%. 
d) Um motor em que o calor flui espontaneamente do frio para o quente. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. O cafe quente transfere calor ao ambiente ate atingir
equilibrio termico. Esse processo irreversivel ilustra a Segunda Lei.
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5. O enunciado de Clausius da Segunda Lei afirma que: 
a) O trabalho e proporcional a variacao de energia interna. 
b) E impossivel um processo cujo unico resultado seja a transferencia de calor de um corpo frio
para um corpo quente. 
c) A entropia de sistemas isolados e constante. 
d) A variacao da energia interna depende do calor absorvido. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Esse enunciado proibe o fluxo espontaneo de calor do
frio para o quente sem intervencao externa.
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6. O enunciado de Kelvin-Planck da Segunda Lei estabelece que: 
a) E impossivel construir uma maquina termica que, operando em ciclo, transforme integralmente
calor em trabalho. 
b) E impossivel a energia total de um sistema variar. 
c) E impossivel que o calor flua de um corpo quente para um frio. 
d) E impossivel aumentar a entropia de um sistema. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **a**. Essa formulacao reforca a ideia de que sempre havera
rejeicao de calor para uma fonte fria.
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7. Se uma maquina termica recebe 600 J de calor da fonte quente e rejeita 200 J para a fonte fria, o
trabalho realizado sera: 
a) 200 J 
b) 400 J 
c) 600 J 
d) 800 J 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Pela conservacao de energia, W = Q_quente Q_frio 
W = 600 200 = 400 J.
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8. A Segunda Lei da Termodinamica estabelece que processos reais sao: 
a) Sempre reversiveis. 
b) Sempre irreversiveis. 
c) Nem reversiveis nem irreversiveis. 
d) Nao influenciados por entropia. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Na pratica, todos os processos reais envolvem
dissipacao de energia e aumento de entropia.
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9. A respeito do conceito de irreversibilidade, e correto dizer que: 
a) Ele e consequencia da Primeira Lei. 
b) Ele e uma consequencia da Segunda Lei e do aumento de entropia. 
c) Processos irreversiveis podem voltar exatamente ao estado inicial. 
d) Todo processo irreversivel conserva entropia. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. A irreversibilidade esta ligada a tendencia natural de
aumento da entropia.
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10. Uma geladeira e um exemplo de sistema que: 
a) Faz o calor fluir espontaneamente do frio para o quente. 
b) Usa trabalho para transferir calor de um corpo frio para um corpo quente. 
c) Tem rendimento maior que o ciclo de Carnot. 
d) Funciona sem gasto de energia eletrica. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. O motor da geladeira realiza trabalho para retirar calor
do interior frio e libera-lo no ambiente mais quente.
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11. O rendimento de uma maquina termica ideal de Carnot depende de: 
a) Do material com que e construida. 
b) Da diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria. 
c) Do tamanho da maquina. 
d) Da quantidade de calor absorvida. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. O rendimento maximo e = 1 (T_fria / T_quente), em
temperaturas absolutas.
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12. Sobre a relacao entre calor, trabalho e entropia, pode-se afirmar: 
a) Todo o calor absorvido pode ser convertido em trabalho sem restricoes. 
b) O trabalho realizado nunca altera a entropia. 
c) Em processos reais, parte do calor sempre se degrada e aumenta a entropia. 
d) A entropia so aumenta quando nao ha trabalho. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **c**. Essa degradacao e o motivo pelo qual a eficiencia
nunca e total.
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13. Se a fonte quente de uma maquina de Carnot esta a 500 K e a fria a 300 K, o rendimento
maximo sera: 
a) 40% 
b) 60% 
c) 20% 
d) 80% 
**Resposta explicativa:** A correta e a **a**. = 1 (T_frio / T_quente) = 1 (300/500) = 0,4 40%.
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14. A Segunda Lei da Termodinamica tambem tem implicacoes cosmologicas. Uma delas e: 
a) O universo tende a aumentar sua energia mecanica. 
b) O universo caminha para um estado de equilibrio termico e maximo de entropia. 
c) O universo tem entropia sempre decrescente. 
d) O universo nao obedece as leis termodinamicas. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Essa ideia e conhecida como morte termica do
universo.
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15. O funcionamento de usinas termoeletricas e limitado pela Segunda Lei porque: 
a) Todo o calor e aproveitado para produzir eletricidade. 
b) Parte do calor sempre deve ser rejeitada ao ambiente. 
c) O calor nao pode ser convertido em trabalho. 
d) O trabalho nao depende de entropia. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Por isso, as usinas tem rendimento inferior ao ciclo de
Carnot correspondente.
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16. Uma consequencia pratica da Segunda Lei e que: 
a) A eficiencia dos motores pode ser aumentada sem limites. 
b) E necessario sempre uma fonte quente e uma fonte fria em maquinas termicas. 
c) Maquinas ideais podem ser construidas. 
d) A entropia nunca interfere nos processos industriais. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Sem fonte fria nao ha rejeicao de calor e o ciclo nao e
possivel.
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17. O aumento da entropia em processos naturais significa que: 
a) A energia total do universo aumenta. 
b) A energia util disponivel para trabalho diminui. 
c) A energia util disponivel para trabalho aumenta. 
d) A energia total do universo diminui. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. A energia se conserva, mas parte dela se torna
indisponivel para realizacao de trabalho.
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18. Uma maquina hipotetica que conseguisse converter integralmente calor em trabalho seria
chamada de: 
a) Perpetua de primeira especie. 
b) Perpetua de segunda especie. 
c) Maquina de Carnot. 
d) Motor reversivel. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. A maquina de movimento perpetuo de segunda
especie e impossivel segundo a Segunda Lei.
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19. O principio da degradacao da energia esta diretamente associado a:a) Primeira Lei da Termodinamica. 
b) Segunda Lei da Termodinamica. 
c) Terceira Lei da Termodinamica. 
d) Lei da gravitacao universal. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Ele se refere ao fato de que parte da energia
disponivel em cada processo se torna inutilizavel, aumentando a entropia.
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20. Em resumo, a Segunda Lei da Termodinamica estabelece que: 
a) Energia se conserva. 
b) O rendimento maximo de maquinas termicas e limitado e processos naturais tendem ao aumento
da entropia. 
c) Toda energia pode ser transformada em trabalho. 
d) Calor pode fluir espontaneamente do frio para o quente. 
**Resposta explicativa:** A correta e a **b**. Essa e a essencia da lei: limita o aproveitamento
energetico e mostra a irreversibilidade natural dos fenomenos.
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