01|UECE 2006.1|Conh. Gerais
Um décimo de um mol de um gás ideal experimenta o processo descrito pela reta AB do gráfico mostrado na figura. A quantidade de calor absorvido pelo gás neste processo, em Joules, é:
02|UECE 2006.2|Conh. Gerais
Em uma sala de 3m de pé direito, o condicionador de ar é montado a, mais ou menos, 2m do chão (Posição P). É claro que é possível montá-lo a 1m do chão (Posição Q). Montado na posição P, o aparelho tem melhor desempenho em virtude, principalmente, da:
03|UECE 2007.1|Conh. Gerais
Uma máquina térmica recebe determinada quantidade de calor e realiza um trabalho útil de 400 J. Considerando que o trabalho da máquina é obtido isobaricamente a uma pressão de 2,0 atm, num pistão que contém gás, determine a variação de volume sofrida pelo gás dentro do pistão. Considere 1,0 atm = 1,0 x 10^5 N/m².
04|UECE 2007.2|Conh. Gerais
Um volume V, à temperatura T, contém 5 moles de um gás, de número atômico 2, e 15 moles de outro gás, de número atômico 18. Sabendo-se que as pressões de 120 Pa e 360 Pa são as pressões que os gases exerceriam, respectivamente, se ocupassem sozinhos o volume V, à mesma temperatura T, a pressão total do sistema, em Pa, é
05|UECE 2008.2|Conh. Gerais
Quando aumentamos a temperatura de um gás contido em um cilindro rígido e fechado, de volume constante, podemos afirmar, corretamente, que
06|UECE 2006.2|2ª Fase
Dois cilindros verticais idênticos, I e II, contêm o mesmo número de mols de um gás ideal à temperatura T. Os cilindros estão fechados por êmbolos de pesos WI e WII (WI > WII) que podem deslizar sem atrito. No gráfico, as curvas que melhor representam a variação de volume do gás com a temperatura nos cilindros I e II, respectivamente, são:
07|UECE 2006.2|2ª Fase
A primeira lei da Termodinâmica trata do princípio de conservação da energia. Nela, uma dada quantidade de calor, ΔQ, cedida a um sistema termodinâmico será usada para aumentar a energia interna, ΔU, do sistema e realizar trabalho, ΔW. Dessas três grandezas da primeira lei:
08|UECE 2006.1|2ª Fase
Suponha que um ferro de passar roupa, que consiste essencialmente de um resistor e uma base metálica, é ligado à rede elétrica de 220 V. Considere o calor específico para o metal em questão como sendo c = 4,6 J/g°C e que o único efeito da passagem da corrente elétrica seja o aquecimento da sua base metálica. Após 100 s, a base metálica de 0,5 kg sai da temperatura ambiente (30°C) para 50°C. A corrente elétrica (em Ampère) que passa através do eletrodoméstico é, aproximadamente, igual a:
09|UECE 2006.1|2ª Fase
Um fio metálico de diâmetro desprezível é usado como termômetro e tem a forma de um arco de círculo de 2 rad. A peça é presa por uma das extremidades a um cilindro de boa isolação térmica. Após uma variação de temperatura de 100°C, o metal aumenta de tamanho, correspondendo a um acréscimo de um ângulo de 0,04 rad. Com base nessas informações, mostra-se que o coeficiente de dilatação linear do metal é, em °C⁻¹
10|UECE 2007.1|2ª Fase
Considere um sistema constituído de dois volumes de água, um de 400 litros à temperatura de 20°C e o outro de 100 litros à 70°C. Sabendo-se que o sistema está isolado da vizinhança, a temperatura de equilíbrio é, em graus centígrados, igual a:
11|UECE 2007.1|2ª Fase
O gráfico P (atm) x V (litros) corresponde a uma isoterma de um gás ideal. Sabendo-se que a densidade do gás é a 4atm, a massa gasosa é
12|UECE 2007.1|2ª Fase
Uma máquina térmica funciona de modo que n mols de um gás ideal evoluam segundo o ciclo ABCDA, representado na figura. Sabendo-se que a quantidade de calor Q, absorvida da fonte quente, em um ciclo, é 18nRT0, onde T0 é a temperatura em A, o rendimento dessa máquina é, aproximadamente,
13|UECE 2007.2|2ª Fase
Considerando que os coeficientes de dilatação do aço, do alumínio e do latão são, respectivamente, , e , o coeficiente de dilatação linear de uma haste de 10m, constituída por uma barra de aço de 3m, uma barra de alumínio de 5m e por uma barra de latão de 2m, é:
14|UECE 2007.2|2ª Fase
Uma bolha de ar (considerado um gás ideal), com volume de 5 cm³, forma-se no fundo de um lago, a 20 m de profundidade. A bolha sobe com velocidade constante, até atingir a superfície do lago. A pressão atmosférica na superfície do lago é 1,0 atm e a temperatura do lago é considerada a mesma em qualquer profundidade. O processo termodinâmico sofrido pela bolha de ar, ao se deslocar desde o fundo até à superfície do lago, o valor da pressão (em atm) sobre a bolha no fundo do lago e o volume da bolha (em cm³) ao atingir a superfície são, respectivamente (considere g = 10m/s²):
15|UECE 2007.2|2ª Fase
O gráfico abaixo mostra como varia, em função da temperatura absoluta, a energia interna (U) de 1 mol de um gás ideal, de massa molar 4g/mol, mantido a volume constante. No intervalo mostrado, os valores do trabalho realizado pelo gás nesta transformação, da quantidade de calor que o gás absorveu e do calor específico (a volume constante, em cal/g°C) do gás são, respectivamente:
16|UECE 2007.2|2ª Fase
Uma amostra de cobre com massa , é aquecida em um forno de laboratório até a temperatura T, de 342°C. Coloca-se, então, o cobre dentro de um frasco de vidro contendo água, na quantidade . A temperatura inicial da água e do frasco é de 6°C. Considerando o calor específico do cobre () igual a 0,1 cal/g°C, a capacidade calorífica efetiva do frasco vazio () igual a 45 cal/°C e calor específico da água () 1,0 cal/g°C e, considerando, ainda, que o sistema está isolado, a temperatura final, (em °C), de equilíbrio térmico comum ao cobre, ao frasco e à água é:
17|UECE 2008.1|2ª Fase
Dois gases ideais A e B encontram-se em recipientes separados. O gás A possui volume VA = 10 L e está submetido à pressão pA = 5 atm. O gás B possui volume VB = 5 L e está submetido à pressão pB = 3 atm. As temperaturas respectivas são tA = 27 °C e tB = 177 °C. Os gases são misturados em um mesmo recipiente de volume V = 10 L, a uma temperatura t = 127 °C. A pressão, em atm, que esta mistura exercerá nas paredes do recipiente é:
18|UECE 2008.1|2ª Fase
A massa total estimada de água existente na Terra é cerca de kg. Admitindo-se que a energia total anual consumida pela humanidade no planeta seja da ordem de J, se pudéssemos aproveitar, de alguma maneira, um quarto da quantidade de calor liberado devido à diminuição da temperatura da massa de água em 1°C, poderíamos suprir o consumo energético da humanidade por, aproximadamente:
19|UECE 2008.1|2ª Fase
Na superfície da Terra, a pressão, a temperatura e a densidade do ar (considerado um gás ideal) foram medidas por aparelhos que forneceram os seguintes valores, respectivamente, 754 mm de Hg, 17 °C e 1,30 kg/m³. A uma altitude de 10 km, a pressão do ar aferida foi 230 mm de Hg e a temperatura foi 43 °C negativos. A densidade do ar, em kg/m³, medida nesta altitude foi de:
20|UECE 2008.1|2ª Fase
Um bloco de gelo de massa 136,5 g funde-se reversivelmente à temperatura de 0°C. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é 333 kJ/kg, a variação da entropia do bloco de gelo, em J/K, é:
21|UECE 2008.2|2ª Fase
Um chuveiro elétrico fornece 12 litros de água por minuto, a uma temperatura de 40°C. Supondo que a temperatura inicial da água é 30°C, e que a corrente elétrica que atravessa o resistor do chuveiro é de 10 A, o valor da resistência elétrica do chuveiro é (Dados: densidade da água 1 kg/L, calor específico da água = 4,2 kJ/kg°C)
22|UECE 2008.2|2ª Fase
Considere um sistema termicamente isolado do meio exterior, constituído por dois recipientes, inicialmente separados; em um deles há um gás ideal e no outro vácuo. Retirando-se a separação entre os recipientes o gás se expande. Podemos afirmar, corretamente, que a entropia do
23|UECE 2009.1|Conh. Gerais
Um aluno, estudando física térmica, fez as seguintes afirmações: ( ) A variação da energia interna de um sistema em um processo termodinâmico é a diferença entre o trabalho realizado e o calor trocado com o meio. ( ) O rendimento máximo de uma máquina térmica é 1. ( ) A energia do universo sempre se mantém constante. ( ) O calor sempre flui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio. Classifique as afirmações anteriores como verdadeiras (V) ou falsas (F), baseando-se, somente, no enunciado da Segunda Lei da Termodinâmica, e assinale a opção que contem a sequência correta, de cima para baixo.
24|UECE 2009.1|2ª Fase
Observando o diagrama de fase PT mostrado a seguir. Pode-se concluir, corretamente, que uma substância que passou pelo processo de sublimação segue a trajetória
25|UECE 2009.1|2ª Fase
Imagine um sistema termicamente isolado, composto por cilindros conectados por uma válvula, inicialmente fechada. Um dos cilindros contém um gás perfeito, mantido à pressão de 1 atm, e no outro, tem-se vácuo. Abrindo-se a válvula
26|UECE 2009.2|Conh. Gerais
Sobre um sistema que sofre um ciclo termodinâmico completo, conforme ilustrado na figura a seguir, é correto afirmar que
27|UECE 2009.2|2ª Fase
A figura a seguir mostra o estado inicial I de um gás ideal e uma isoterma à temperatura T. Considere que o sistema pode mudar de estado por quatro diferentes processos, aqui representados por quatro trajetórias, conforme a figura a seguir. O processo que resulta em aumento da energia interna é
28|UECE 2009.2|2ª Fase
A figura mostra três etapas de um processo termodinâmico isotérmico à temperatura T, no qual ΔV1 = ΔV2 = ΔV3. Considere que ΔW e ΔU são o trabalho realizado pelo sistema e a variação de energia interna em cada etapa, respectivamente. Observando as três etapas, pode-se afirmar corretamente que
29|UECE 2010.1|2ª Fase
Nos processos termodinâmicos de sistemas com gases ideais, considerando que P, Q, Eint e W são respectivamente: Pressão do sistema, Calor trocado com o meio exterior ao sistema, Energia interna do sistema e Trabalho realizado pelo sistema, bem como sob o sistema durante os processos, marque a alternativa que apresenta as condições corretas.
30|UECE 2010.1|2ª Fase
Coloca-se uma resistência ôhmica de 0,1 Ω dentro de um recipiente isolado termicamente contendo 5 kg de água ao nível do mar, a uma temperatura inicial de 30°C. Se ligarmos a resistência a uma fonte de tensão de 12 V, o tempo, em minutos, em que a água entrará em ebulição é de aproximadamente (Obs: Desconsidere as perdas de calor do sistema para a vizinhança e considere o calor específico da água 1,0 cal/g°C (constante com a temperatura) e que 1 cal = 4,2 J aproximadamente.)
31|UECE 2010.2|Conh. Gerais
Um ferreiro deseja colocar um anel de aço ao redor de uma roda de madeira de 1,200 m de diâmetro. O diâmetro interno do anel de aço é 1,198 m. Sem o anel ambos estão inicialmente à temperatura ambiente de 28°C. A que temperatura é necessário aquecer o anel de aço para que ele encaixe exatamente na roda de madeira? (Obs.: Use para o aço.)
32|UECE 2010.2|2ª Fase
No diagrama P-V a seguir, quatro processos termodinâmicos cíclicos executados por um gás, com seus respectivos estados iniciais, estão representados. O processo no qual o trabalho resultante, realizado pelo gás é menor é o
33|UECE 2010.2|2ª Fase
Pode-se afirmar corretamente que a energia interna de um sistema constituído por um gás ideal
34|UECE 2010.2|2ª Fase
Considerando que o leite tem densidade 1030 g/L e calor específico 0,50 cal/g°C, e que o café tem as mesmas propriedades da água, ou seja, densidade 1000 g/L e calor específico 1 cal/g°C, se adicionarmos 60 mL de leite, a 20°C, a 200 mL de café, a 80°C, a temperatura final da mistura, em °C, será
35|UECE 2010.2|2ª Fase
Uma bolha de ar, com o comportamento de gás ideal, foi solta do fundo do mar por um mergulhador e se expandiu 4 vezes até chegar à superfície. Assumindo a pressão atmosférica igual a 100 kPa, a densidade da água do mar constante e igual a 1000 kg/m³ e desconsiderando variações de temperatura, a profundidade, em metros, do mergulhador ao soltar a bolha é aproximadamente
36|UECE 2011.1|2ª Fase
Uma dada quantidade de um gás ideal é armazenada em um recipiente de volume fixo, paredes não condutoras de calor, e a uma temperatura T constante. Suponha que outra porção do mesmo gás, com massa igual à primeira, seja colocada em outro recipiente, também de paredes não condutoras de calor, e à mesma temperatura do primeiro. Entretanto, o volume do segundo recipiente é igual a x% do volume do primeiro. Pode-se afirmar corretamente que a razão entre a pressão do gás no segundo recipiente e a pressão no primeiro é
37|UECE 2011.1|2ª Fase
Dois líquidos e são submetidos a variações de temperatura, de modo que seja aquecido de 2 °C e sofra uma redução de 2 °C na sua temperatura. Verifica-se que o aumento de volume de é igual, em módulo, à variação de volume de . Assim, pode-se afirmar corretamente que
38|UECE 2011.2|2ª Fase
Um gás ideal é submetido aos três processos termodinâmicos descritos no gráfico abaixo. O processo 1 tem estado inicial I e final II, o processo 2 tem estado inicial II e final III, e o processo 3 tem estado inicial III e final IV. A relação entre os trabalhos () nos processos 1, 2 e 3, respectivamente, é melhor estimada por
39|UECE 2011.2|2ª Fase
Um gás ideal se expande em um processo isotérmico constituído por quatro etapas: I, II, III e IV, conforme a figura abaixo. As variações de volume nas etapas são todas iguais. A etapa onde ocorre maior troca de calor é a
40|UECE 2012.1|Conh. Gerais
Uma haste metálica é composta de dois segmentos de mesmo tamanho e materiais diferentes, com coeficientes de dilatação lineares e . Uma segunda haste, feita de um único material, tem o mesmo comprimento da primeira e coeficiente de dilatação . Considere que ambas sofram o mesmo aumento de temperatura e tenham a mesma dilatação. Assim, é correto afirmar-se que
41|UECE 2012.1|2ª Fase
Um mol de um gás ideal sofre uma expansão isobárica com um correspondente aumento de temperatura . Seja R a constante universal dos gases. Neste processo, o trabalho por mol realizado pelo gás é
42|UECE 2012.1|2ª Fase
Um tanque com volume V contém moles de oxigênio e moles de nitrogênio à temperatura T. Sendo R a constante universal dos gases e considerando-se que esses gases se comportem como gases ideais dentro desse tanque, a pressão causada pelo oxigênio é
43|UECE 2012.2|2ª Fase
Um projétil de chumbo é disparado de uma arma de fogo contra um alvo de madeira, onde fica encravado. A velocidade de saída da bala é de 820 km/h e o calor específico do chumbo 128 J/(kg·K). Caso toda a energia cinética inicial do projétil permaneça nele após o repouso, sob forma de energia térmica, o aumento aproximado de temperatura da bala é
44|UECE 2012.2|2ª Fase
O gráfico abaixo ilustra a temperatura de certa quantidade de água em função da energia fornecida. Considerando o calor específico do gelo 2090 J/(kg·°C) e J/kg seu calor latente de fusão, a massa de água gerada após fundir todo o gelo é, aproximadamente,
45|UECE 2012.2|2ª Fase
Considere um sistema constituído por dois corpos de temperaturas diferentes. Este sistema está isolado termicamente do ambiente. Ao longo de um intervalo de tempo, o corpo quente aquece o frio. Podemos afirmar corretamente que no final deste intervalo
46|UECE 2013.1|2ª Fase
Em um dado experimento um gás ideal armazenado em um recipiente metálico tem seu volume reduzido muito rapidamente, de modo que se possa aproximar como nula qualquer transferência de calor com o meio externo. Em um segundo experimento com o mesmo sistema a velocidade de compressão é muito menor, de modo que não se possa usar essa aproximação. Suponha que antes do início dos dois processos de compressão o gás esteja em equilíbrio térmico com o meio. Assim, pode-se afirmar corretamente que
47|UECE 2013.1|2ª Fase
Algumas quantidades que são adimensionais têm unidades de medida. Por exemplo, ângulos podem ser medidos em unidades de radianos, mas são quantidades adimensionais. Considere o ângulo em radianos e T e em °C. As unidades de medida de , e são, respectivamente,
48|UECE 2013.1|2ª Fase
Um sistema constituído por um gás ideal pode evoluir do estado inicial i para os estados finais , e por três diferentes processos, conforme a figura a seguir. A relação entre as variações de energia interna em cada processo, , e , é
49|UECE 2013.2|2ª Fase
Três amostras de um gás ideal, com massas iguais e volumes , e , têm suas temperaturas aumentadas conforme o gráfico a seguir. Assim, a relação entre os volumes é
50|UECE 2013.2|2ª Fase
Calor intenso e permanência de temperaturas elevadas por vários dias refletem-se necessariamente na expansão do consumo residencial de energia elétrica. Considere um consumo médio residencial de 160 kWh por mês. No Rio de Janeiro, onde o consumo cresceu aproximadamente 16%, a temperatura máxima na capital chegou a ficar, em média, no início do verão, 7°C acima da esperada. Considere que o calor específico da água é 4,2 J/g°C. Os 16% de energia a mais consumida no período de um mês em um domicílio seriam suficientes para aquecer de 7°C aproximadamente quantos quilogramas de água?
51|UECE 2013.2|2ª Fase
Satélites artificiais, como os usados em transmissão de TV, têm sistemas eletrônicos instalados e que se aquecem por efeito Joule. Além disso, as partes do satélite que estejam voltadas para o sol estão expostas a temperaturas em torno de 300 K, enquanto as partes sombreadas ficam em um ambiente de 2,7 K. A geração de calor por efeito Joule e essas diferenças de temperatura exigem um projeto muito sofisticado no tocante à dissipação de calor. Considerando que o satélite esteja fora da atmosfera terrestre, onde não haja um meio condutor de calor para o ambiente, pode-se afirmar corretamente que a principal forma de dissipação de calor do satélite é
52|UECE 2014.1|Conh. Gerais
Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24°C para 40°C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que
53|UECE 2014.1|2ª Fase
Considere um gás ideal que passa por dois estados, através de um processo isotérmico reversível. Sobre a pressão P e o volume V desse gás, ao longo desse processo, é correto afirmar-se que
54|UECE 2014.2|Conh. Gerais
Um gás ideal é mantido em um reservatório esférico de raio constante constituído de material bom condutor de calor. É correto afirmar que a pressão desse gás
55|UECE 2014.2|2ª Fase
Uma haste metálica reta de comprimento e coeficiente de dilatação linear é acomodada entre duas paredes rígidas. Após ter sua temperatura aumentada de , a haste se dilata e adquire a forma de um arco de círculo com um ângulo correspondente de radianos. Qual o raio desse arco de círculo?
56|UECE 2015.1|Conh. Gerais
Um bloco de gelo a -30°C repousa sobre uma superfície de plástico com temperatura inicial de 21°C. Considere que esses dois objetos estejam isolados termicamente do ambiente, mas que haja troca de energia térmica entre eles. Durante um intervalo de tempo muito pequeno comparado ao tempo necessário para que haja equilíbrio térmico entre as duas partes, pode-se afirmar corretamente que
57|UECE 2015.1|2ª Fase
Considere uma garrafa de refrigerante posta verticalmente sobre uma mesa horizontal. Com a garrafa ainda fechada, sua parte superior, entre a superfície do líquido e a tampa, é preenchida por um gás pressurizado. Considere que o refrigerante está inicialmente a 10°C, e passados 10 minutos esteja a 21°C. Sobre o gás entre a superfície do líquido e a tampa, é correto afirmar que, ao final dos 10 minutos,
58|UECE 2015.1|2ª Fase
O uso de fontes alternativas de energia tem sido bastante difundido. Em 2012, o Brasil deu um importante passo ao aprovar legislação específica para micro e mini geração de energia elétrica a partir da energia solar. Nessa modalidade de geração, a energia obtida a partir de painéis solares fotovoltaicos vem da conversão da energia de fótons em energia elétrica, sendo esses fótons primariamente oriundos da luz solar. Assim, é correto afirmar que essa energia é transportada do Sol à Terra por
59|UECE 2015.1|2ª Fase
O poder calorífico da gasolina é 34,86 kJ/L. Isso equivale a dizer que 1 L desse combustível tem armazenados 34,86 kJ de energia no caso de sua utilização em uma combustão perfeita. Suponha que 1 L de gasolina pudesse ser utilizado com 100% de eficiência para produção de calor. Isso seria suficiente para manter por 3486 s um aquecedor de que potência, em W?
60|UECE 2015.1|2ª Fase
Em um motor de carro o processo de combustão gera 300 J de energia térmica. Deste valor, 200 J são perdidos sob a forma de calor. Qual a eficiência desse motor?
61|UECE 2015.1|2ª Fase
O biodiesel é um combustível biodegradável que pode ser produzido a partir de gorduras animais ou óleos vegetais. Esse combustível substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel automotivos. Considere que a queima de 1,0 g de biodiesel libera x Joules de energia e o rendimento do motor é de 15%. Qual o trabalho mecânico realizado pelo motor, em Joules, resultante da queima de 10 g desse combustível?
62|UECE 2015.1|2ª Fase
Em um motor de carro convencional a primeira transformação de energia em trabalho ocorre dentro do cilindro que aloja o pistão. De modo simplificado, pode-se entender esse sistema como um cilindro fechado contendo um êmbolo móvel, que é o pistão. Em um dado instante a mistura ar e combustível sofre combustão forçando os gases resultantes dessa queima a sofrerem expansão, movimentando o pistão ao longo do eixo do cilindro. É correto afirmar que a energia térmica contida nos gases imediatamente após a combustão é
63|UECE 2015.2|2ª Fase
Considere um gás ideal em um recipiente mantido a temperatura constante e com paredes móveis, de modo que se possa controlar seu volume. Nesse recipiente há um vazamento muito pequeno, mas o volume é controlado lentamente de modo que a razão entre o número de moles de gás e seu volume se mantém constante. Pode-se afirmar corretamente que a pressão desse gás
64|UECE 2015.2|2ª Fase
Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas:
65|UECE 2016.1|2ª Fase
Considere duas garrafas idênticas, uma contendo 1 kg de leite e outra contendo 1 kg de água, ambas inicialmente a 15°C e expostas à temperatura ambiente de 21°C. A capacidade térmica do leite integral é, aproximadamente, 3,93 kJ·K⁻¹·kg⁻¹ e da água é 4,19 kJ·K⁻¹·kg⁻¹. Considere que a condutividade e a emissividade térmica sejam as mesmas para os dois líquidos. Com base nessas informações, é correto afirmar que, ao atingir o equilíbrio térmico com o ambiente,
66|UECE 2016.1|2ª Fase
De acordo com dados de um fabricante de fogões, uma panela com 2,2 litros de água à temperatura ambiente chega a 90°C em pouco mais de seis minutos em um fogão elétrico. O mesmo teste foi feito em um fogão convencional, a GLP, sendo necessários 11,5 minutos. Sobre a água aquecida, é correto afirmar que
67|UECE 2016.1|2ª Fase
A humanidade acaba de chegar ao meio de um caminho considerado sem volta rumo a mudanças climáticas de grande impacto. Um estudo divulgado pelo serviço britânico de meteorologia mostrou que a temperatura média da Terra teve um aumento de 1,02°C no período correspondente ao início da Revolução Industrial até os dias atuais. É a primeira vez que se registra um aumento dessa magnitude e se rompe o patamar de 1°C, um flagrante desequilíbrio no planeta. A fonte predominante e a forma de transmissão dessa energia térmica que chega à Terra é, respectivamente,
68|UECE 2016.1|2ª Fase
Considere que duas panelas elétricas, de diferentes fabricantes (Z e Y), elevam a temperatura da água de 21°C até a fervura ao nível do mar. Em uma delas, a do fabricante Z, 2 litros de água fervem em 5 minutos e na outra, a do fabricante Y, 4 litros chegam à ebulição em 10 minutos. Sobre a potência utilizada para o aquecimento do líquido nas panelas dos fabricantes Z e Y, é correto afirmar que
69|UECE 2016.2|Conh. Gerais
O processo de expansão ou compressão de um gás em um curto intervalo de tempo pode representar um processo termodinâmico que se aproxima de um processo adiabático. Como exemplo, pode-se mencionar a expansão de gases de combustão em um cilindro de motor de automóvel em alta rotação. É correto afirmar que, em um processo adiabático no sistema,
70|UECE 2016.2|Conh. Gerais
Em maio de 2016, dois dos maiores reservatórios de água do Estado do Ceará estavam com níveis inferiores a 9%, tendo como uma das principais causas as elevadas perdas de água por evaporação. Sobre esse processo, é correto afirmar que, durante a evaporação da água, há transferências energéticas com
71|UECE 2016.2|2ª Fase
Em um gás ideal, a pressão, o volume e a temperatura são relacionados pela equação . Para esse gás, a razão entre a pressão e a temperatura é
72|UECE 2016.2|2ª Fase
Um varal de roupas é construído com um cabo de aço longo, muito fino e flexível. Em dias de calor intenso, há dilatação térmica do cabo. Assim, é correto afirmar que, para uma dada massa presa ao centro do varal, a tensão no cabo de aço
73|UECE 2016.2|2ª Fase
Considerando a unidade de medida de temperatura o grau Celsius, a unidade de medida do coeficiente de dilatação térmica no Sistema Internacional de Unidades é
74|UECE 2016.2|2ª Fase
Um recipiente fechado contém um gás ideal em condições tais que o produto sempre é constante, onde n é o número de moles do gás, T sua temperatura e R a constante universal dos gases perfeitos. Sobre o gás, é correto afirmar que
75|UECE 2016.2|2ª Fase
Um pêndulo de relógio antigo foi construído com um fio metálico muito fino e flexível. Prendeu-se a uma das extremidades do fio uma massa e fixou-se a outra extremidade ao teto. Considerando exclusivamente os efeitos da temperatura ambiente no comprimento do fio, pode-se afirmar corretamente que, com um aumento de temperatura, o período e a frequência do pêndulo
76|UECE 2017.1|2ª Fase
Considere dois sistemas compostos por gases ideais, com massas moleculares diferentes, cada um em um recipiente com isolamento térmico. A pressão, o volume e a temperatura são tais que é o mesmo para ambos. É correto afirmar que
77|UECE 2017.2|Conh. Gerais
Usinas termelétricas, como as instaladas no Ceará, geram energia mais cara que as fontes convencionais, consomem elevados volumes de água, além de usarem carvão como combustível, causando relevantes impactos ambientais. Nessas usinas, as conversões que envolvem maior quantidade de energia são de
78|UECE 2017.2|Conh. Gerais
Considere o enunciado de uma lei da termodinâmica, que diz "se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si". Assim, é correto afirmar que no equilíbrio térmico
79|UECE 2017.2|Conh. Gerais
A energia necessária para aquecer uma certa massa de água é a mesma nos seguintes casos:
80|UECE 2017.2|2ª Fase
Um gás que possa ter sua temperatura, seu volume e sua pressão relacionados por apresenta as seguintes características:
81|UECE 2017.2|2ª Fase
Considere a dilatação térmica de duas barras longas e finas, feitas de mesmo material. Uma delas tem o dobro do comprimento da outra: . Nos dois casos, as barras sofrem uma mesma mudança de temperatura, , e dilatam e . Assim,
82|UECE 2017.2|2ª Fase
Um dado material com calor específico recebe certa quantidade de calor e tem sua temperatura aumentada de . Caso não haja perda de calor do corpo, com essas informações, pode-se afirmar corretamente que sua massa é
83|UECE 2017.2|2ª Fase
Dois corpos, inicialmente com temperaturas diferentes, são isolados termicamente do ambiente, mas postos em contato térmico um com o outro, de modo que possam trocar calor entre si. Ao atingir equilíbrio térmico, um dos corpos ganhou uma quantidade de calor . Considerando corretamente os sinais das quantidades de calor, é correto afirmar que a soma do calor cedido por um corpo com o recebido pelo outro é
84|UECE 2018.1|2ª Fase
Em um gás ideal, o produto da pressão pelo volume dividido pela temperatura tem, no Sistema Internacional, unidade de medida de
85|UECE 2018.1|2ª Fase
Seja um anel metálico construído com um fio muito fino. O material tem coeficiente de dilatação linear e sofre uma variação de temperatura . A razão entre o comprimento da circunferência após o aquecimento e o comprimento inicial é
86|UECE 2018.2|Conh. Gerais
Em atividades esportivas, como os jogos de copa do mundo, o corpo do atleta tem sua temperatura aumentada e há produção de suor, que ao evaporar transfere calor do corpo para o vapor d'água na atmosfera. Nesse caso, há um processo termodinâmico em que
87|UECE 2018.2|2ª Fase
Um gás ideal tem seu estado termodinâmico completamente determinado pelas variáveis
88|UECE 2018.2|2ª Fase
Um gás ideal, em um recipiente, é mantido em temperatura constante e em equilíbrio térmico com a vizinhança. Nesse gás, o produto da pressão pelo volume é
89|UECE 2018.2|2ª Fase
Um sistema de massa constante, constituído por um gás ideal, está no estado inicial de volume , pressão e temperatura . Quando o sistema evolui para um novo estado de volume e pressão , sua temperatura é
90|UECE 2019.1|Conh. Gerais
Considere um gás ideal que sofre uma compressão pela realização de trabalho sobre o recipiente que o contém. Este trabalho tem a mesma unidade de medida de
91|UECE 2019.2|Conh. Gerais
Considere dois balões infláveis, de propaganda, fabricados com tecido de poliéster inextensível. Um dos balões tem iluminação interna feita com uma lâmpada incandescente, que dissipa muita energia por efeito Joule, e o outro com uma lâmpada LED, de baixa dissipação se comparada à incandescente. Supondo que, após inflados com a mesma pressão, os balões sejam vedados e não tenham vazamentos, é correto afirmar que, após ligadas as iluminações dos dois balões,
92|UECE 2019.2|2ª Fase
Considere quatro hastes metálicas com coeficiente de dilatação térmica e soldadas entre si de modo a formar um quadrado de área . Suponha que, em resposta a uma variação de temperatura , as hastes dilatem linearmente e a área sofra um incremento dado por . Nessas condições, o coeficiente pode ser dado por
93|UECE 2019.2|2ª Fase
Considere um gás confinado em um recipiente cilíndrico, de paredes fixas, exceto pela tampa, que é composta por um êmbolo móvel que exerce uma pressão constante () sobre o gás. Caso o gás se expanda e seu volume sofra um incremento , em função de deslocamento do êmbolo, o trabalho realizado pelo gás é
94|UECE 2020.1|Conh. Gerais
A panela de pressão é um utensílio muito utilizado no intuito de diminuir o tempo de cozimento dos alimentos, pois o aumento da pressão interna permite a elevação do ponto de ebulição da água, mantendo-a em estado líquido a temperaturas maiores. A pressão atmosférica varia com a altitude e exerce influência sobre o ponto de ebulição da água. De modo simplificado e dentro de certos limites, o ponto de ebulição pode ser representado por uma função crescente da pressão. Considerando sua finalidade, como descrita no início deste enunciado, a panela de pressão proporcionaria um cozimento mais eficiente, se comparado ao uso de panela comum,
Questão anulada pelo gabarito oficial (UECE). Não há alternativa correta — a questão é exibida apenas para referência.
95|UECE 2020.1|Conh. Gerais
Dois blocos de materiais diferentes (ferro e concreto) e de mesma massa foram utilizados como amostras de um teste experimental. Os mesmos foram aquecidos, a partir da temperatura ambiente, por fontes térmicas idênticas, que transmitiram a mesma quantidade de calor aos blocos. Desconsiderando eventuais mudanças de estado, observou-se que o bloco de ferro sofreu maior variação de temperatura. Com relação às propriedades térmicas dos materiais em pauta, tal fenômeno é explicado pelo fato de o bloco de ferro apresentar
96|UECE 2020.1|2ª Fase
Em hotéis, é comum o aquecimento de água ser a gás ou outro combustível, sendo que para o chuveiro seguem dois canos: um com água natural e outro com água aquecida. Antes da saída do chuveiro, há um misturador, que homogeneíza a mistura. Considere que após o misturador, por falhas na qualidade do isolamento térmico dos canos, há passagem de calor para o ambiente antes de a água sair no chuveiro. Considerando esse sistema, é correto afirmar que
97|UECE 2020.2|Conh. Gerais
No segundo semestre do ano, é comum ocorrer baixa umidade relativa do ar, ou seja, baixa concentração da substância H₂O no ar. Em relação ao estado da água na situação acima descrita, é correto afirmar que está
98|UECE 2020.2|Conh. Gerais
Em função da COVID-19, o acesso a locais públicos fechados tem sido permitido mediante a aferição da temperatura corporal da pessoa. Considerando o limite superior de 37°C, assinale a opção que corresponde à temperatura que está acima desse limite.
99|UECE 2020.2|2ª Fase
Em um gás ideal, considere as curvas isotermas de pressão e volume (PV), e as curvas isobáricas, de volume e temperatura (VT). É correto afirmar que os gráficos
100|UECE 2020.2|2ª Fase
É comum se ouvir o comentário de que um carro com motor turbo é mais potente. Em termos simplificados, um motor de carro tem uma câmara que recebe ar e combustível, passando essa mistura por um processo de combustão (queima) muito rápido. No motor turbo, se comparado a um motor regular, consegue-se injetar mais ar, o que permite a injeção de mais combustível e assim uma maior potência. O ar injetado passa por um processo de compressão em um dispositivo chamado turbina. Caso essa compressão ocorra sem transferência de calor, o ar, após passar pela turbina, tem sua temperatura
101|UECE 2021.1|Conh. Gerais
Em relação às propriedades dos gases, atente para as seguintes afirmações: I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido. Está correto o que se afirma somente em
102|UECE 2021.1|Conh. Gerais
A febre caracteriza-se por um aumento da temperatura corporal, podendo ser uma sinalização da presença de agentes infecciosos no organismo. Para o ser humano, uma temperatura acima de 37,8 °C pode ser considerada um quadro febril. Devido à indisponibilidade de um termômetro graduado na escala Celsius, aferiu-se a temperatura de uma pessoa, verificando-se o valor de 102,2 °F. A partir dessas informações, é correto afirmar que a temperatura corporal dessa pessoa, em °C, é
103|UECE 2021.1|Conh. Gerais
Uma fonte térmica foi utilizada na realização de experimentos de análise do comportamento térmico da água e do óleo de soja. Ao utilizar a fonte para aquecer certa massa de água, verificou-se uma elevação de 60 °C dessa substância. Desprezando as mudanças de estados de agregação, bem como as perdas de calor para o ambiente e considerando os valores dos calores específicos cal/g°C e cal/g°C constantes para as temperaturas consideradas, é correto dizer que a variação de temperatura sofrida pelo óleo de soja, em °C, com o triplo da massa da água durante o mesmo tempo de exposição à fonte térmica é
104|UECE 2021.1|2ª Fase
Além da elevação do nível dos oceanos, o derretimento do gelo no Ártico tem como consequência a liberação do gás metano preso no gelo. Lançado na atmosfera, esse gás potencializa o efeito estufa e favorece o aquecimento global. Imagine que uma bolha de 10 cm³ deste gás se forme no fundo de um lago onde a temperatura é C e a pressão é de 5 atm. Considerando o metano como um gás ideal, é correto dizer que o volume da bolha, em cm³, quando ela estiver ligeiramente abaixo da superfície onde a temperatura for de C e a pressão de 1 atm será igual a
105|UECE 2021.1|2ª Fase
Um bloco em forma de paralelepípedo encontra-se sobre uma superfície plana de gelo abaixo de 0 °C. Para arrastar o referido objeto, um trabalhador percebeu que essa tarefa poderia ser mais fácil se colocasse a face de menor área do objeto em contato com o gelo. A referida situação deve-se
106|UECE 2021.1|2ª Fase
A temperatura de conservação indicada pelos fabricantes de vacina é um fator fundamental para a manutenção da qualidade do produto. A vacina AstraZeneca, por exemplo, requer uma temperatura de conservação que esteja entre 2 °C e 8 °C. Um termômetro graduado na escala Fahrenheit foi utilizado para aferir a temperatura de doses dessa vacina acondicionadas em quatro caixas térmicas numeradas 1, 2, 3 e 4, medindo respectivamente os valores 37,4 °F, 44,6 °F, 41 °F e 51,8 °F. Assinale a opção que corresponde à caixa cujas doses da vacina NÃO estão mantidas à temperatura adequada.
107|UECE 2022.1|Conh. Gerais
Em virtude de um acordo firmado pelo Brasil e outros 140 países na convenção de Minamata em 2013, o uso de mercúrio na fabricação de vários produtos está sendo eliminado, pois oferece riscos à saúde e ao meio ambiente. Desde o dia primeiro de janeiro de 2019, a importação, fabricação e comercialização de termômetros que utilizam mercúrio está proibida no Brasil. Para quem possui um termômetro desses em casa, o uso doméstico poderá ser feito desde que o usuário mantenha os devidos cuidados para que não ocorra a quebra desse instrumento. Ao fazer uso de um termômetro de mercúrio defeituoso, o proprietário notou que o mesmo indicava 5 °C para o ponto de fusão do gelo e 99 °C para o ponto de vapor. Quando esse termômetro defeituoso aferir a temperatura de 52 °C, a temperatura correta, em °C, corresponderá a
108|UECE 2022.1|2ª Fase
Uma certa quantidade de água contida em um recipiente é aquecida a partir da chama de um fogão a gás liquefeito de petróleo (GLP), popularmente conhecido como gás de cozinha. Quando queimado em fogo baixo, em um fogão convencional, esse gás apresenta um consumo de 0,2 kg por hora, com uma capacidade de transferência de 11.000 Kcal/Kg. Considerando o calor específico da água igual a 1 cal/g°C e que 80% da energia da chama é transferida para esse líquido, a massa de água aquecida em 50 °C, após 30 min de exposição à chama, corresponde, em kg, a
109|UECE 2022.1|2ª Fase
No nosso planeta há uma grande diversidade de climas. Por exemplo, a cidade de Oymyakon, na Rússia, já registrou temperaturas de −65 °C, ao passo que, na cidade de Ghadamés, na Líbia, há registros de temperaturas de 122 °F. O módulo da diferença de temperatura entre essas duas cidades, em kelvin, corresponde a
110|UECE 2022.1|2ª Fase
Um estudante de Física observou, em laboratório, que, ao fornecer 100 cal a uma amostra contendo 2 moles de um gás ideal, sua temperatura variava em 5 °C desde que a pressão durante o processo fosse mantida constante. Em um segundo momento, o estudante optou por manter o volume da amostra constante durante o referido processo, ao invés da pressão. Neste caso, para a mesma variação de temperatura, a quantidade de calor necessária seria [Considere a constante universal dos gases R=2 cal/mol.K.]
111|UECE 2022.2|Conh. Gerais
Ao perfurar um bloco de alumínio de 10 kg em uma fresadora que consome 10 kW de potência, um operador da máquina nota um aquecimento considerável do mesmo. Sabe-se que durante o processo de usinagem, que dura em média 2 minutos e 15 segundos, cerca de 25% da potência empregada pela máquina é perdida para os arredores e desperdiçada no aquecimento da mesma. Nessas condições, sabendo que o calor específico do alumínio em J/g.°C é 0,9, o incremento da temperatura do bloco corresponde a
112|UECE 2022.2|2ª Fase
A equação de estado para um gás ideal geralmente apresentada como PV=nRT é baseada na hipótese de que as moléculas do gás são massas pontuais de volume negligenciável sujeitas a colisões perfeitamente elásticas. Para um gás real, não ideal, uma equação que leva em consideração o tamanho das partículas bem como as forças intermoleculares entre elas remonta a 1873. Derivada por Johannes Diderik van der Waals, a equação que leva seu nome é apresentada como , onde T é a temperatura absoluta, P é uma pressão, V é um volume e R é a constante universal dos gases. As constantes A e B são empíricas e variam para cada tipo de gás. Em relação à constante A, presente na equação de van der Waals, é correto afirmar que ela tem dimensão de
113|UECE 2022.2|2ª Fase
A esmerilhadeira, ou rebarbadora, é uma ferramenta elétrica utilizada para esmerilar, aparar ou cortar materiais metálicos. Muitos operários não fazem uso de equipamentos de proteção individual ao esmerilar, com a justificativa de que, mesmo com o metal aquecido ao rubro, as limalhas de ferro, por exemplo, são incapazes de causar queimaduras realmente sérias. Tal argumento tem seu fundamento baseado
114|UECE 2022.2|2ª Fase
Deseja-se transformar uma determinada massa M de gelo mantida a −10 °C totalmente em água a 10 °C. Para a realização desse processo, de forma integral, são necessários 95 cal. Sabendo-se que o calor de fusão do gelo vale 80 cal/g, o calor específico do gelo é de 0,5 cal/(g.°C) e o calor específico da água é de 1 cal/(g.°C), a massa M do gelo, em gramas, é igual a
115|UECE 2022.2|2ª Fase
Um cilindro fechado com paredes adiabáticas contém internamente um pistão de massa desprezível que pode deslizar livremente em seu interior. O pistão construído de material também adiabático, por sua vez, divide o cilindro internamente em duas porções L e R. Além disso, em cada uma das porções L e R, uma certa quantidade de um mesmo gás é mantida com suas características termodinâmicas próprias. O pistão, em um primeiro momento, é mantido fixo por meio de dispositivo magnético externo de tal maneira que o gás contido na porção L do cilindro tem como características pressão P e volume 5V, ao passo que, o gás contido na porção R tem como características pressão 8P e volume V. Desligando-se o dispositivo magnético externo, o pistão fica livre para deslizar até que um novo estado de equilíbrio seja atingido pelas porções L e R. Supondo-se que todos os processos sejam realizados de forma adiabática com coeficiente γ=3/2, a razão entre os volumes L e R, após equilíbrio, é dada por
116|UECE 2023.1|Conh. Gerais
Com as frequentes reduções de temperatura no Sul do Brasil, consumidores passam a procurar por aquecedores elétricos. Dentre os diversos modelos de aquecedores disponíveis, destacam-se os termoventiladores cerâmicos ou halógenos. De modo a manter um ambiente aquecido a 20ºC, um consumidor faz uso de um aquecedor elétrico de 2000W. Suponha que a temperatura é uniforme através de toda a sala e que o calor é cedido para o meio exterior unicamente devido à presença de uma janela de vidro de 1m² e de 10mm de espessura. Sabendo que o vidro apresenta uma condutividade térmica típica de 0,2cal/(s.°C.m) e que, para efeito de cálculo, 1cal=4J, a temperatura no meio exterior à sala em °C é de
117|UECE 2023.1|2ª Fase
Em um laboratório industrial, existe um recipiente de vidro que está completamente cheio com um volume V de mercúrio a 20°C. Determine, aproximadamente, o percentual do volume de mercúrio que extravasa, em função de V, quando o conjunto é aquecido a 140°C. [Coeficiente de dilatação linear do mercúrio = °C⁻¹; Coeficiente de dilatação linear do vidro = °C⁻¹]
118|UECE 2023.1|2ª Fase
A termodinâmica é um importante ramo da física que estuda, dentre outros assuntos, as trocas de calor. Como exemplo desses processos, é possível citar uma roupa secando no varal, ou mesmo, o aquecimento de água para fazer um café. Sobre os conceitos relacionados à termodinâmica, é correto afirmar que
119|UECE 2023.1|2ª Fase
A garrafa térmica foi inventada por Sir James Dewar em 1892 e tornou-se uma ferramenta de uso fundamental em laboratório. Após seu aprimoramento pelos fabricantes de vidro alemães Reinhold Burger e Albert Aschenbrenner, seu uso doméstico se tornou essencial na manutenção de bebidas quentes ou frias. Um cozinheiro tem à sua disposição duas garrafas térmicas idênticas de capacidade térmica desconhecida e mantidas a uma temperatura ambiente de 20°C. Uma das garrafas térmicas recebe 180g de água a uma temperatura de 60°C. Antes do preparo de um chá com água dessa garrafa, o cozinheiro verifica que a água está a 56°C, temperatura de equilíbrio. A segunda garrafa recebe 180g de água a 2°C, que será utilizada no preparo de um suco. Após equilíbrio térmico, a água na segunda garrafa estará a uma temperatura, em °C, de
120|UECE 2024.1|Conh. Gerais
Um estudante de Física resolveu construir uma escala termométrica X e observou que uma variação de 40° na escala Celsius corresponde a uma variação de 60° na escala X. Sabendo que 20 °X corresponde ao ponto de fusão da água, é correto afirmar que o ponto de ebulição da água em graus X é igual a
121|UECE 2024.1|2ª Fase
O copo Stanley (copo térmico) consiste em um dispositivo muito comum que pode ilustrar princípios fundamentais da física relacionados à transferência de calor e isolamento térmico. Ele é famoso pelo fato de funcionar como um bom isolante térmico mantendo as bebidas quentes ou frias por longos períodos de tempo. Sobre as propriedades térmicas do copo Stanley são feitas as seguintes afirmações:
I. Suas paredes duplas separadas por vácuo ajudam a evitar trocas de calor entre o líquido contido no copo e o meio externo.
II. A corrente de convecção tende a se estabelecer mais facilmente quando o copo contém líquido gelado, sendo necessário o uso de tampa para evitá-la.
III. A superfície interna do copo Stanley é construída com um material que tende a evitar trocas de calor ou irradiação térmica.
É correto o que se afirma somente em
122|UECE 2024.1|2ª Fase
Considere um experimento em que um bloco em equilíbrio sobre uma tábua de madeira, homogênea e de comprimento L, é suspensa pelas extremidades através de dois fios de mesmo comprimento L0. Esses fios possuem coeficientes de dilatação linear α1 e α2, ligeiramente diferentes, com α1 > α2. Elevando-se a temperatura do sistema lentamente, percebe-se que, após uma variação de temperatura Δθ, o bloco entra na iminência de se movimentar, devido a uma pequena diferença de comprimento entre os fios. Sendo H a diferença entre os comprimentos dos fios após o aquecimento, é correto afirmar que o coeficiente de atrito estático entre a tábua e o bloco é, aproximadamente,
(Para efeito de cálculo, considere sen β aproximadamente igual a tg β, onde β oposto a H é o ângulo formado pela direção horizontal e a tábua após o aquecimento.)
123|UECE 2024.1|2ª Fase
Um mol de um gás ideal monoatômico, inicialmente à temperatura T0, pode ser levado de um estado inicial para um estado final através de dois processos distintos. No primeiro processo, a temperatura do gás é mantida constante. No segundo processo, a pressão do gás é mantida constante. Sabendo que no estado inicial o volume ocupado pelo gás é V0 e no estado final o volume ocupado pelo gás é 4V0, a razão entre a quantidade de calor absorvido pelo gás ao longo do primeiro processo e a quantidade de calor absorvido pelo gás ao longo do segundo processo é
124|UECE 2024.2|Conh. Gerais
Em um seminário de física, um professor apresentou aos alunos o conceito de transformações cíclicas em sistemas termodinâmicos. Ele explicou que, em uma transformação cíclica, um sistema retorna ao seu estado inicial definido em termos das variáveis de estado, pressão, volume e temperatura, após passar por uma série de processos termodinâmicos. Na sequência, o professor propôs um problema teórico envolvendo um motor térmico ideal, operando em ciclos, no qual o sistema realiza trabalho sobre o ambiente e troca calor com dois reservatórios térmicos, sendo um quente e o outro frio, com temperaturas T1 e T2 respectivamente. Com base no entendimento das transformações cíclicas e das leis da termodinâmica, assinale a afirmação verdadeira em relação ao funcionamento desse motor térmico ideal.
125|UECE 2024.2|2ª Fase
Em um experimento de laboratório, é utilizado um recipiente fechado que contém um gás ideal a uma temperatura constante T. Esse recipiente tem um volume fixo V e contém N moléculas de gás, cada uma com massa m. Sabendo que a pressão exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente é P e considerando a teoria cinética dos gases ideais, é correto afirmar que
126|UECE 2024.2|2ª Fase
Considere um sistema isolado que consiste em um bloco de cobre de 1 kg inicialmente a 100 °C e um bloco de alumínio de 1 kg inicialmente a 20 °C. Os blocos são colocados em contato dentro de um recipiente termicamente isolado e são deixados para atingir o equilíbrio térmico. Sabendo que o calor específico do cobre é de 0,3 J/g°C e do alumínio é de 0,9 J/g°C, pode-se afirmar corretamente que a variação da entropia
127|UECE 2024.2|2ª Fase
Uma máquina térmica ideal, operando em ciclo de Carnot entre duas fontes térmicas, tem seu rendimento estimado em 40%. No entanto, quando a fonte quente desta máquina sofre uma mudança no valor de sua temperatura, mantida a temperatura da fonte fria, o rendimento da máquina térmica nestas condições sofre um aumento de 5% em seu valor original. Nessas circunstâncias, o aumento percentual sofrido na temperatura da fonte quente é de aproximadamente
128|UECE 2025.1|Conh. Gerais
Um avião em voo acumula uma camada de gelo com volume V em suas asas. Supondo-se que o gelo esteja na temperatura de 273 K e que a densidade desse gelo seja de D e considerando que o calor latente de fusão do gelo seja L e que todas as grandezas aqui utilizadas estão em unidades do SI, pode-se afirmar corretamente que o calor, em joules, necessário para fundir esse gelo é
129|UECE 2025.1|2ª Fase
No processo de expansão livre, um gás ideal confinado em um recipiente de paredes adiabáticas é conectado via válvula a um segundo recipiente também de paredes adiabáticas onde se fez o vácuo. Após abertura da válvula, o gás se expande de forma espontânea até ocupar o volume total dos dois recipientes. Em relação à expansão livre de um gás, atente para o que se afirma a seguir e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso.
( ) Em uma expansão livre, o gás ideal se expande isotermicamente uma vez que as temperaturas inicial e final neste processo coincidem.
( ) Em uma expansão livre, o trabalho realizado pelo gás é nulo.
( ) Em uma expansão livre de um gás, não há variação da energia interna deste, consequência direta da primeira lei da termodinâmica.
( ) A expansão livre de um gás pode ser representada, no diagrama Pressão contra Volume, por uma curva contínua e todos os pontos desta curva representam estados de equilíbrio termodinâmico do gás.
A sequência correta de cima para baixo é
130|UECE 2025.1|2ª Fase
A conversão de energia térmica em eletricidade nos oceanos em virtude da diferença de temperatura entre as águas da superfície e as águas profundas, OTEC, do inglês Ocean Thermal Energy Conversion, é uma tecnologia de energia renovável. O principal desafio tecnológico desse projeto é gerar quantidades significativas de energia, de forma eficiente, a partir de pequenas diferenças (gradientes) de temperatura. De forma a produzir trabalho útil, a OTEC funciona essencialmente como uma máquina térmica operando entre duas fontes térmicas, a superfície e a profundeza do oceano. Embora a OTEC possa operar em ciclo aberto, fechado ou híbrido fazendo uso de líquido refrigerante, para efeito de cálculo, será considerado o ciclo fechado. Suponha que esse sistema opere como uma máquina térmica entre os extremos de temperatura 25°C (superfície do oceano) e 10°C (profundeza do oceano) com uma taxa de realização de trabalho de 2 MW. Além disso, ao estimar o rendimento máximo dessa máquina por meio do ciclo de Carnot, operando entre os extremos de temperatura, obtém-se como taxa de extração de calor da superfície da água, aproximadamente, o valor de
131|UECE 2025.2|Conh. Gerais
No estudo da Termodinâmica, o modelo do gás ideal é amplamente utilizado para descrever o comportamento dos gases em diferentes condições. Esse modelo se baseia em algumas suposições fundamentais que simplificam a análise dos sistemas gasosos. A seguir, apresentam-se três afirmações sobre o gás ideal.
I. As moléculas do gás ideal não exercem forças entre si, exceto nos momentos de colisão, garantindo que o comportamento do gás seja determinado apenas pelo movimento das partículas.
II. As partículas que compõem o gás ideal são consideradas pontos materiais, ou seja, possuem massa, mas seu volume próprio é insignificante quando comparado ao volume total do recipiente que as contém.
III. As colisões intermoleculares bem como as colisões entre as moléculas do gás com as paredes do recipiente são perfeitamente elásticas.
Estão corretas as afirmativas
132|UECE 2025.2|2ª Fase
Um fogão por indução apresenta um rendimento maior que o fogão a gás, cujo redimento médio de conversão de energia em calor útil varia entre 30% e 60%, dependendo do modelo e do uso. Para investigar o rendimento de um fogão por indução, realizou-se o seguinte experimento: uma massa M de gelo a 0°C foi completamente fundida, transformando-se em água líquida também a 0°C, utilizando uma energia E fornecida pela boca do fogão. Sabendo que L é o calor latente de fusão do gelo, considerando que todas as grandezas estão em unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI), o rendimento η da boca do fogão por indução para fundir o gelo neste processo, pode ser calculado por
133|UECE 2025.2|2ª Fase
Um tubo vertical e de altura H, cuja área da seção transversal uniforme vale S, possui duas porções, uma inferior fechada e uma superior aberta para a atmosfera. As duas porções estão separadas por um êmbolo isolante móvel de espessura e massa desprezíveis. A seguir, a porção inferior do tubo é preenchida com um gás ideal à temperatura T, e a porção superior, com um fluido de densidade D. Nessa configuração, o gás se encontra em equilíbrio e ocupa um volume igual à metade do volume total do tubo. Posteriormente, o gás na porção inferior é aquecido até uma temperatura T'>T, tal que, atingido o equilíbrio, metade do volume do fluido presente na porção superior do tubo extravasa. Sabendo que a pressão atmosférica local equivale à pressão hidrostática exercida por uma coluna de altura H do fluido de densidade D aqui utilizado e que a expansão térmica do fluido na porção superior do tubo durante o aquecimento do gás é negligenciável, a temperatura T' é dada, em termos de T, por
134|UECE 2026.1|Conh. Gerais
Em um experimento didático de termodinâmica, um gás ideal monoatômico é submetido a um ciclo termodinâmico através de um processo quase estático e reversível composto por três etapas distintas: (i) uma expansão isobárica, na qual o volume do gás aumenta de V1 para V2 sob pressão constante P1; (ii) um resfriamento isocórico, em que o volume é mantido em V2 e a pressão é reduzida até um valor P2 (P2 < P1) por meio da troca de calor com um reservatório térmico; (iii) uma compressão adiabática, que retorna o gás ao seu estado inicial, caracterizado pelo volume V1 e pressão P1. Considerando o comportamento do gás ideal e que todas as transformações são quase estáticas, assinale a opção que corresponde à afirmação verdadeira sobre o ciclo.
135|UECE 2026.1|2ª Fase
A combinação entre motores térmicos e refrigeradores representa uma aplicação prática importante em engenharia, como nos sistemas de cogeração, em que parte do trabalho produzido por um motor pode ser usada para acionar uma máquina frigorífica. Essa análise permite compreender melhor o papel do rendimento e do coeficiente de desempenho (COP), indicador de eficiência energética em sistemas de refrigeração, nos processos reversíveis e reais. Considere um sistema composto por duas máquinas operando em série e sem perda de acoplamento. O motor I funciona entre duas fontes de temperaturas T1 e T3 (T1 > T3), absorvendo da fonte quente uma quantidade de calor Q1 e fornecendo um trabalho W. Seu rendimento é igual a 60% do rendimento de um motor de Carnot operando entre as mesmas temperaturas. O trabalho W, por sua vez, é inteiramente utilizado para acionar uma máquina frigorífica de Carnot (Máquina II) que opera entre temperaturas T3 (fonte quente) e T4 (fonte fria), removendo uma quantidade de calor Q4 da fonte fria. Supondo que, para o sistema aqui descrito, T1 = 600 K, T3 = 400 K e T4 = 300 K, a razão Q4/Q1 é
(Nota: O COP da Máquina II é calculado pela razão entre o calor removido Q4 da fonte fria e o trabalho W realizado para isso.)
136|UECE 2026.1|2ª Fase
Considerando duas escalas termométricas lineares A e B, calibradas nas CNTP, com temperaturas de vaporização da água dadas respectivamente por TA e TB, determinou-se a variação entre os pontos de vaporização da água e fusão do gelo para as escalas A e B, obtendo-se os valores ΔA e ΔB respectivamente. Assim, é correto afirmar que a temperatura T que apresenta o mesmo valor numérico nas duas escalas é
137|UECE 2026.2|Conh. Gerais
As leis da Termodinâmica estabelecem princípios fundamentais sobre as transformações de energia em sistemas físicos, permitindo analisar processos como trocas de calor, realização de trabalho e funcionamento de máquinas térmicas. Nesse contexto, os conceitos de transformações reversíveis, irreversíveis e cíclicas são essenciais para a descrição termodinâmica dos sistemas. Considerando os princípios da Termodinâmica, analise as seguintes afirmações referentes a um gás ideal.
I. Uma transformação irreversível é aquela na qual não é possível retornar o sistema e suas vizinhanças aos estados iniciais sem que ocorram modificações permanentes no meio externo.
II. Em uma transformação cíclica, a variação da energia interna do sistema é nula sempre que o sistema retorna ao ponto inicial, pois essa grandeza depende apenas do estado termodinâmico desse sistema.
III. Mesmo operando de forma reversível entre duas fontes térmicas, mantidas a temperaturas distintas, uma máquina térmica não pode converter integralmente o calor recebido em trabalho.
Sobre as assertivas, é correto afirmar que são verdadeiras
138|UECE 2026.2|2ª Fase
Uma massa de 1g de H2O encontra-se inicialmente no estado sólido (gelo) à temperatura de 0 °C. Em seguida, essa amostra é posta em contato com um reservatório térmico capaz de manter a temperatura constante de 1 °C. Após um tempo suficientemente longo, a amostra de água atinge o equilíbrio térmico com o reservatório. Considerando o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g e o calor específico da água líquida 1,0 cal/g°C, foram feitas as seguintes observações.
I. A amostra de água encontra-se completamente no estado líquido ao final do processo.
II. A quantidade total de calor absorvida pela amostra, desde o início do processo até o equilíbrio, é de 81cal.
III. Durante o processo, a entropia da massa de H2O diminui.
Estão corretas as afirmações
139|UECE 2026.2|2ª Fase
Considere um gás ideal monoatômico, cujo coeficiente de Poisson é γ, contido em um cilindro com pistão. Inicialmente, o gás ocupa um volume V e está sob pressão P. O gás sofre uma expansão isobárica até atingir o volume KV com K>1. Durante esse processo, o gás realiza um trabalho W1 sobre o ambiente. Em seguida, o gás é comprimido do volume KV para o volume V por meio de uma transformação adiabática reversível. Nessa compressão, o ambiente realiza um trabalho W2 sobre o gás. Desprezam-se quaisquer perdas por atrito e considera-se que o gás se comporta idealmente em todas as etapas. Com base nessas informações, a razão entre os módulos dos trabalhos |W2|/|W1| é