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Primeira Lei da Termodinâmica

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OBRIGATÓRIOS<br />

1ª LEI DA TERMODINÂMICA<br />

UFRGS<br />

ÚLTIMOS ANOS<br />

01. (UFRGS 1996) Analise as seguintes afirmações.<br />

I - É possível que um sistema absorva calor e a sue temperatura<br />

baixe.<br />

II - E possível que um sistema não absorva ou ce<strong>da</strong> calor e a<br />

suas temperatura varie.<br />

III - Mesmo que sejam deixados durante muito tempo no interior<br />

do congelador de um refrigerador, dois objetos, um de<br />

alumínio e o outro de plástico, não poderão atingir a mesma<br />

temperatura.<br />

Quais afirmações estão corretas?<br />

(A)Apenas I.<br />

(B) Apenas II.<br />

(C) Apenas III.<br />

(D)Apenas I e II.<br />

(E) Apenas II e III .<br />

02. (UFRGS 1997) Um gás ideal sofre um processo em duas<br />

etapas, conforme ilustra o diagrama pV abaixo. Na etapa A<br />

ele aumenta seu volume em uma expansão isotérmica, ao<br />

passo que na etapa B ele é aquecido a volume constante.<br />

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas<br />

na afirmação seguinte:<br />

Na etapa A a energia interna do gás ............. , ao passo que<br />

na etapa B a energia interna do gás ............<br />

(A) aumenta – permanece constante<br />

(B) permanece constante – aumenta<br />

(C) permanece constante – diminui<br />

(D) diminui – aumenta<br />

(E) aumenta – diminui<br />

03. (UFRGS1998) Um sistema constituído por uma amostra de<br />

gás ideal realiza o ciclo termodinâmico representado no diagrama<br />

P-V <strong>da</strong> figura abaixo, sendo o ciclo percorrido no sentido<br />

anti-horário.<br />

Considere as afirmações abaixo, referentes ao ciclo termodinâmico<br />

representado:<br />

I – Entre os pontos I e J, o sistema realiza um trabalho igual a<br />

P0V0 .<br />

II – Entre os pontos J e K não há transferência de energia ao<br />

sistema.<br />

III – Entre os pontos I e L , não há variação na energia interna<br />

do sistema.<br />

Quais delas estão corretas ?<br />

Prof. Fabricio Scheffer<br />

Lista UFRGS<br />

(A) Apenas I<br />

(B) Apenas I e II<br />

(C) Apenas I e III<br />

(D) Apenas II e III<br />

(E) I, II e III<br />

04. (UFRGS1998) Enquanto se expande, um gás recebe o calor Q<br />

= 100 J e realiza o trabalho W = 70 J. Ao final do processo,<br />

podemos afirmar que a energia interna do gás<br />

(A) aumentou 170 J<br />

(B) aumentou 100 J<br />

(C) aumentou 30 J<br />

(D) diminuiu 70 J<br />

(E) diminuiu 30 J<br />

05. (UFRGS 1999) O diagrama representa a pressão (p) em<br />

função do volume (V) de um gás que sofreu uma expansão,<br />

indo do estado A até o estado C, passando pelo estado B. Qual<br />

o trabalho realizado durante a expansão entre os estados A e<br />

C?<br />

(A) 6 p0V0<br />

(B) 4 p0V0<br />

(C) 7/2<br />

p0V0<br />

(D) 5/2<br />

p0V0<br />

(E) 2 p0V0<br />

06. (UFRGS 2001) Um recipiente hermeticamente fechado, de<br />

paredes rígi<strong>da</strong>s e permeáveis à passagem de calor, contém<br />

uma certa quanti<strong>da</strong>de de gás à temperatura absoluta T.<br />

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas<br />

no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.<br />

Se o recipiente for mergulhado em um tanque contendo um líquido<br />

à temperatura absoluta 2T, a temperatura gás ........ , e<br />

sua energia interna ......... .<br />

(A) diminuirá - diminuirá<br />

(B) diminuirá - permanecerá constante<br />

(C) permanecerá constante - aumentará<br />

(D) aumentará - aumentará<br />

(E) aumentará - permanecerá constante


07. (UFRGS 2001) O diagrama abaixo representa, em uni<strong>da</strong>des<br />

arbitrárias, a pressão (p) em um recipiente contendo um gás<br />

ideal, como função do volume (V) do gás, durante um processo<br />

de expansão.<br />

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas<br />

no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. .<br />

Na etapa em que o volume aumenta de 1 para 2, a energia interna<br />

do gás .....; na etapa em que o volume aumenta de 2<br />

para 3, a energia interna do gás ....... ; na etapa em que o volume<br />

aumenta de 3 para 4, a energia interna do gás ...... .<br />

(A) diminui - permanece constante - diminui<br />

(B) diminui - permanece constante - aumenta<br />

(C) aumenta - permanece constante - diminui<br />

(D) aumenta - aumenta - aumenta<br />

(E) aumenta - aumenta – diminui<br />

08. (UFRGS/2003) Uma amostra de gás ideal, quando submeti<strong>da</strong><br />

à pressão PA = 100kPa, ocupa o volume VA = 25 . O ponto<br />

A do diagrama P×V abaixo representa esse estado. A partir<br />

do ponto A, a amostra sofre três transformações termodinâmicas<br />

e completa o ciclo que aparece no diagrama.<br />

Qual é o trabalho líquido realizado pelo gás no ciclo completo?<br />

(A) 1,25 J.<br />

(B) 2,50 J.<br />

(C) 1,25×10 3 J.<br />

(D) 2,50×10 3 J.<br />

(E) 2,50×10 6 J.<br />

09. (UFRGS/2003) Dois recipientes – um contendo gás hélio e o<br />

outro contendo gás neônio, ambos constituídos de moléculas<br />

monoatômicas – encontram-se à mesma temperatura de<br />

35ºC. Nessa temperatura, de acordo com a teoria cinética dos<br />

gases, a energia cinética média de uma molécula de hélio é<br />

de, aproxima<strong>da</strong>mente, 6,4×10 -21 J. segundo a mesma teoria,<br />

a energia cinética média de uma molécula de neônio seria de,<br />

aproxima<strong>da</strong>mente,<br />

(A) 0,4 × 10 -21 J.<br />

(B) 6,4 × 10 -21 J.<br />

(C) 12,8 × 10 -21 J.<br />

(D) 25,6 × 10 -21 J.<br />

(E) 102,4× 10 -21 J.<br />

Prof. Fabricio Scheffer<br />

Lista UFRGS<br />

10. (UFRGS 2006) Em uma transformação termodinâmica sofri<strong>da</strong><br />

por uma amostra de gás ideal, o volume e a temperatura absoluta<br />

variam como indica o gráfico abaixo, enquanto a pressão<br />

se mantém igual a 20 N/m 2 .<br />

Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250 J de<br />

calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna é<br />

de<br />

(A) 100 J.<br />

(B) 150 J.<br />

(C) 250 J.<br />

(D) 350 J.<br />

(E) 400 J.<br />

11. (UFRGS 2008) O gráfico abaixo representa o ciclo de<br />

uma máquina térmica ideal.<br />

0 trabalho total realizado em um ciclo é<br />

(A) 0 J.<br />

(B) 3,0 J.<br />

(C) 4,5 J.<br />

(D) 6,0 J.<br />

(E) 9,0 J.


12. (UFRGS 2010) Assinale a alternativa que preenche<br />

corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que<br />

aparecem.<br />

A figura abaixo representa simplifica<strong>da</strong>mente o diagrama pV,<br />

sendo p <strong>da</strong><strong>da</strong> em atm e V <strong>da</strong>do em I, para um ciclo de uma<br />

máquina térmica que opera com um gás ideal. Considere que,<br />

durante o percurso ABCD, o número de partículas do gás<br />

permanece constante, e que, para esse gás, a razão entre o<br />

calor específico a pressão constante (Cp) e o calor específico<br />

a volume constante (CV) é Cp/CV, = 5/3.<br />

As etapas A ->B e C ->D do ciclo representado na figura são<br />

processos..........Sendo assim,...... troca de........entre a<br />

máquina térmica e o ambiente.<br />

(A) isotérmicos - há - trabalho<br />

(B) isotérmicos - não há - trabalho<br />

(C) adiabáticos - não há - calor<br />

(D) adiabáticos - há - calor<br />

(E) adiabáticos - não há - trabalho<br />

13. (UFRGS 2010) Considere as afirmações abaixo, sobre gases<br />

ideais.<br />

I - A constante R presente na equação de estado de gases<br />

pV = nRT tem o mesmo valor para todos os gases ideais.<br />

II - Volumes iguais de gases ideais diferentes, à mesma<br />

temperatura e pressão, contêm o mesmo número de<br />

moléculas.<br />

III- A energia cinética média <strong>da</strong>s moléculas de um gás ideal<br />

é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.<br />

Quais estão corretas?<br />

(A) Apenas I.<br />

(B) Apenas II.<br />

(C) Apenas III.<br />

(D) Apenas I e II.<br />

(E) I, II e III.<br />

14. (UFRGS 2011) A figura abaixo apresenta o diagrama <strong>da</strong><br />

pressão p(Pa) em função do volume V(m 3 ) de um sistema<br />

termodinâmico que sofre três transformações sucessivas: XY, YZ e<br />

ZX.<br />

O trabalho total realizado pelo sistema após as três transformações<br />

é igual a<br />

(A) 0.<br />

(B) 1,6 x 10 5 J.<br />

(C) 2,0 x 10 5 J.<br />

(D) 3,2 x 10 5 J.<br />

(E) 4,8 x 10 5 J.<br />

Prof. Fabricio Scheffer<br />

Lista UFRGS<br />

15. (UFRGS 2012) A figura abaixo apresenta um diagrama p x V<br />

que ilustra um ciclo termodinâmico de um gás ideal. Este<br />

ciclo, com a realização de trabalho de 750 J, ocorre em três<br />

processos sucessivos.<br />

No processo AB, o sistema sofre um aumento de pressão<br />

mantendo o volume constante; no processo BC, o sistema se<br />

expande mantendo a temperatura constante e diminuindo a<br />

pressão; e, finalmente, no processo CA, o sistema retorna ao<br />

estado inicial sem variar a pressão.<br />

O trabalho realizado no processo BC e a relação entre as<br />

temperaturas TA e TB são, respectivamente,<br />

(A) 1310J e TA = TB/8.<br />

(B) 1310J e TA = 8TB.<br />

(C) 560 J e T A = TB/8,<br />

(D) 190 J e TA = TB/8.<br />

(E) 190 J e TA = 8TB.

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