Exercícios de Termodinâmica

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TERMODINÂMICA 
 
 
R=0,082 atm.L / mol.K 
R=8,31 J/ mol K 
 
 
 
 
 
1) Qual a energia interna de 1,5 mols 
de um gás perfeito na temperatura de 20°C? 
 
2) Quando são colocados 12 moles de 
um gás em um recipiente com êmbolo que 
mantém a pressão igual a da atmosfera, 
inicialmente ocupando 2m³. Ao empurrar-se 
o êmbolo, o volume ocupado passa a ser 
1m³. Considerando a pressão atmosférica 
igual a 100000N/m², qual é o trabalho 
realizado sob o gás? 
 
 
3) Sobre um sistema realiza-se um 
trabalho de 3000 J e, em 
conseqüência ele fornece 500 cal ao 
meio externo durante o mesmo 
intervalo de tempo. Se 1 cal = 4,2 J, 
determine a variação de energia do 
sistema. 
 
4) Uma transformação é dada pelo 
gráfico abaixo: 
 
Qual o trabalho realizado por este gás? 
5) O gráfico abaixo ilustra uma 
transformação 100 moles de gás ideal 
monoatômico recebem do meio exterior uma 
quantidade de calor 1800000 J.
 
Determine: 
a) o trabalho realizado pelo gás; 
b) a variação da energia interna do gás; 
c) a temperatura do gás no estado A. 
 
 
6) Classifique cada transformação 
presente no diagrama de Clapeyron em 
transformação isobárica, transformação 
isotérmica e transformação isovolumétrica. 
Escreva como ficaria a 1ª lei da 
Termodinâmica em cada caso. 
 
A→B: ____________________________ 
B→C: ____________________________ 
C→A: ____________________________ 
 
7) A Segunda Lei da Termodinâmica, 
estabelecida por Clausius, pode ser 
enunciada da seguinte forma: “O calor não 
passa espontaneamente de um corpo para 
outro de temperatura mais alta”. Poderíamos, 
assim como fizeram Kelvin e Planck, 
enunciar corretamente essa lei da seguinte 
maneira: 
A) “É impossível construir uma máquina 
térmica operando em ciclos cujo único efeito 
seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo 
integralmente em trabalho.” 
B) “A entropia decresce nas transformações 
reversíveis.” 
 C) “Para que uma máquina térmica consiga 
converter calor em trabalho, deve operar em 
ciclos entre fontes à mesma temperatura.” 
 D) “Somente quando há duas fontes de 
calor, uma quente e uma fria, o calor pode 
ser completamente convertido em trabalho.” 
 E) “É possível construir uma máquina de 
motoperpétuo, desde que se reduzam as 
perdas, igualando a entropia a zero.” 
 
8) Um gás sofre duas transformações 
em sequência, primeiro uma transformação 
isométrica, onde recebe 200 joules de calor, 
em seguida uma transformação isobárica 
recebendo 150 joules de calor, conforme 
figura ao lado. Calcule em cada processo o 
trabalho realizado na transformação e a 
variação da energia interna do gás. 
 
9) O gráfico abaixo ilustra uma 
transformação 100 moles de gás ideal 
monoatômico recebem do meio exterior uma 
quantidade de calor 1800000 J. Dado 
R=8,31 J/mol.K. 
 
Determine: 
a) o trabalho realizado pelo gás; 
b) a variação da energia interna do gás; 
c) a temperatura do gás no estado A. 
 
10) A respeito da primeira lei da 
Termodinâmica, marque a alternativa 
incorreta: 
a) Em uma transformação isotérmica, a 
variação da energia interna é nula. 
b) A primeira lei da Termodinâmica trata da 
conservação da energia. 
c) Em uma transformação isocórica, não 
haverá realização de trabalho. 
d) Em uma transformação adiabática, o 
trabalho será realizado pelo gás quando a 
variação da energia interna é positiva. 
e) A primeira lei da Termodinâmica diz que o 
calor fornecido a um gás é igual à soma do 
trabalho realizado pelo gás e a sua variação 
da energia interna. 
 
11) Em uma transformação 
termodinâmica sofrida por uma 
amostra de gás ideal, o volume e a 
temperatura absoluta variam como 
indica o gráfico a seguir, enquanto a 
pressão se mantém igual a 20 N/m
2
. 
 
 
 
 
Sabendo-se que nessa transformação o gás 
absorve 250 J de calor, pode-se afirmar que 
a variação de sua energia interna é de 
 
a) 100 J. 
b) 150 J. 
c) 250 J. 
d) 350 J. 
e) 400 J. 
 
 
12) Um gás sofre a transformação 
termodinâmica cíclica ABCA 
representada no gráfico p × V. No 
trecho AB a transformação é 
isotérmica. 
 
 
 
 
Analise as afirmações: 
 
( ) A pressão no ponto A é 2,5 × 10
5
 N/m
2
. 
 
( ) No trecho AB o sistema não troca calor 
com a vizinhança. 
 
( ) No trecho BC o trabalho é realizado 
pelo gás e vale 2,0 × 10
4
 J. 
 
( ) No trecho CA não há realização de 
trabalho.