
Fisica IFSC
1. (UFRS-RS) 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/m2.
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.
Resolução
W = P . ΔV
W = 20 . (10 - 5)
W = 20 . 5
W = 100 J
Q = ΔU + W
250 = ΔU + 100
ΔU = 150 J
2. (UFAL) 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 × 105 N/m2.
( ) No trecho AB o sistema não troca calor com a vizinhança.
( ) No trecho BC o trabalho é realizado pelo gás e vale 2,0 × 104 J.
( ) No trecho CA não há realização de trabalho.
Resolução
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A pressão no ponto A
PAVA = PBVB
PA . 0,1 = 0,5 × 105 . 0,5
P = (0,25 × 105 )/0,1
P = 2,5 × 105 N/m2.
-
No trecho AB
Transformação isotérmica (Q = W)
-
No trecho BC
PC = PB = P = 0,5 × 105
W = P . ΔV
W = P . (VC - VB)
W = 0,5 × 105 . (0,1 - 0,5)
W = 0,5 . × 105 (-0,4)
W = - 0,2 × 105
W = - 2 × 104 J
O trabalho é realizado sobre o gás.
-
No trecho CA
V é constante, por isso não há realização de trabalho.
3. Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J no ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600 J e liberando 450 J. Quanto obteremos se dividirmos o rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina.
Resolução:
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Observemos a 1ª máquina:
Energia recebida è 450 J
Energia liberada è 300 J
Energia utilizada (DU) è 450 J – 300 J = 150 J
Rendimento è 150 / 450 = 1/3
-
Observemos a 2ª máquina:
Energia recebida è 600 J
Energia liberada è 450 J
Energia utilizada (DU) è 600 J – 450 J = 150 J
Rendimento è 150 / 600 = 1 / 4
Rendimento da 2ª máquina = 1 / 4
Rendimento da 1ª máquina = 1/3
Fazendo a divisão è 1 / 4 : 1 / 3 = 3 / 4 = 0,75

