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

• 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:

• 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