Termodinâmica Flashcards
O que é um sistema aberto?
Um sistema que realiza trocas de energia ou matéria com o meio exterior.
Um sistema isolado é…
Teórico.
O que é um sistema isolado?
É um sistema que não realiza trocas de energia nem de matéria com o ambiente.
O que é um ciclo?
É um conjunto de transformações em que, após o seu término, o gás fica em iguais condições comparado ao início.
O trabalho depende da temperatura?
Não.
Qual é a fórmula para encontrar o trabalho?
W = P . variação do volume
É possível encontrar o volume realizando a área do gráfico…
P x V.
Quando o gráfico está aberto, a área do gráfico é tudo até o eixo…
Do volume (X).
Disserte sobre a expansão.
- O volume aumenta;
- O trabalho é positivo;
- Sentido horário.
Pelo gás.
Expansão.
Disserte sobre a compressão.
- O volume diminui;
- O trabalho é negativo;
- Sentido anti - horário.
Sobre o gás.
Compressão.
Durante um processo de compressão, há perda de energia?
Não.
Qual é a primeira lei da termodinâmica?
Variação de energia interna (AU) = Q - W
Na primeira lei da termodinâmica, quando o volume aumenta, o trabalho…
É positivo.
Na primeira lei da termodinâmica, quando o volume diminui, o trabalho…
É negativo.
Quando o volume permanece constante, o trabalho é igual a…
Zero.
Ganha calor –>
Calor positivo.
Perde calor –>
Calor negativo.
Na adiabática, o calor é igual a…
Zero (não há troca de calor).
Disserte sobre uma transformação isobárica.
- Pressão constante.
- AU = Q - W.
Disserte sobre uma transformação isométrica.
- Volume constante.
- Trabalho nulo –> como não há trabalho, o calor se transforma em temperatura.
- Calor é igual à variação da EI.
Disserte sobre uma transformação isotérmica.
- Temperatura constante.
- Variação da EI é nula.
- Q = W –> calor se transforma em trabalho.
Disserte sobre uma transformação adiabática de expansão.
- Volume aumenta.
- Trabalho é positivo.
- AU = - (+W) –> - W.
- Temperatura e pressão diminuem.
Disserte sobre uma transformação adiabática de compressão.
- Volume diminui.
- Trabalho é negativo.
- AU = - (+W) –> + W.
- Temperatura e pressão aumentam.
Em transformações adiabáticas, a pressão e a temperatura sempre aumentam ou diminuem…
Juntas.
O spray é uma…
Expansão adiabática.
Em todo ciclo, a energia interna é…
Zero (Q = W).
A temperatura de um gás pode variar sem que ele receba calor?
Sim.
Qual é o segundo princípio da termodinâmica?
É impossível que uma máquina qualquer, operando em ciclo, transfira calor de um corpo frio para um corpo quente sem produzir qualquer efeito sobre as suas vizinhanças.
Disserte sobre o ciclo de Carnot.
Carnot demonstrou que o maior rendimento possível de uma máquina térmica opera entre uma fonte quente de temperatura T1 e uma fonte fria de temperatura T2; é uma máquina capaz de realizar um ciclo teórico constituído por transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente.
O Ciclo de Carnot depende do fluído operante?
Não, somente das temperaturas absolutas das fontes.
O ciclo de Carnot é…
Teórico e impossível.
A temperatura é em…
Kelvin.
Como é calculado o trabalho da máquina térmica?
W = Q1 (quente) - Q2 (fria)
Como é calculado o rendimento?
R = W / Q1
Qual a fórmula do Q e da T (temperatura)?
Q1 / T1 (Kelvin) = Q2 / T2
Em geral, a qualidade das máquinas térmicas pode ser avaliada através de dois parâmetros, potência e
rendimento, que medem diferentes aspectos da capacidade de um motor transformar a energia de um combustível em trabalho. É muito difícil produzir motores em que esses parâmetros atinjam um ajuste ótimo simultaneamente; existe um equilíbrio delicado entre eles,
pois, em geral, ao aumentarmos a potência, observa-se
uma redução do rendimento e vice - versa. Assim, quando
dizemos que a máquina A proporciona uma potência superior à da máquina B, mas o seu rendimento é menor, significa que estamos afirmando que a máquina A realiza:
A) mais trabalho com a mesma quantidade de combustível, porém mais lentamente.
B) mais trabalho com a mesma quantidade de combustível e mais rapidamente.
C) menos trabalho com a mesma quantidade de combustível e mais lentamente.
D) mesmo trabalho com a mesma quantidade de
combustível, porém mais lentamente.
E) menos trabalho com a mesma quantidade de combustível, porém mais rapidamente.
E.
(PUCCAMP) A turbina de um avião tem rendimento de 80% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot operando às mesmas temperaturas. em voo de cruzeiro, a turbina retira calor da fonte quente a 127ºC e ejeta gases para a atmosfera que está a -33ºC. Qual o rendimento dessa turbina?
32% (40 / 100 . 80 / 100 = 32 / 100).
Qual é a lei zero da termodinâmica?
Todos os corpos tendem ao equilíbrio térmico com as suas vizinhanças.
A energia interna (U) de um gás pode variar se ele…
Se ele trocar calor ou trabalho.
Q = W.
Isotérmica (variação de energia interna é nula).
Variação de energia interna = calor.
Isovolumétrica (trabalho é nulo).
Em toda transformação isobárica, o calor é…
Maior que o trabalho.
Em uma expansão adiabática, a temperatura do gás…
Diminui (spray).
Qual é a relação entre os calores específicos dos gases sob pressões constantes e sob volumes constantes?
Cp = 5 / 3Cv
Em um ciclo de refrigeração, o calor flui do…
Frio para o quente e, para isso, o compressor deve executar TRABALHO.
Como descobrir o rendimento de CARNOT?
Rcarnot = 1 - T2 / T1
O que é a entropia?
É o grau de desordem.
Disserte sobre a entropia em processos reversíveis (ideais).
A entropia permanece constante.
–> Máquinas térmicas ideais (teóricas).
Disserte sobre a entropia em processos irreversíveis (reais).
- A entropia fica cada vez maior (nunca diminui em sistemas isolados).
- Máquinas térmicas reais.
A entropia da demolição é…
Crescente (processo irreversível).
W =
P . variação de volume
Em uma compressão isotérmica, o trabalho realizado sobre o gás é 800 J. O calor cedido pelo gás no processo e a variação da energia interna, em joules, são iguais, respectivamente, a:
a) 800, 800.
b) 800, ‐ 800.
c) zero, 800.
d) 800, zero.
e) ‐ 800, zero.
E.
(PUCRS) Ondas sonoras se propagam longitudinalmente no interior dos gases a partir de sucessivas e rápidas compressões e
expansões do fluido. No ar, esses processos podem ser considerados como transformações adiabáticas, principalmente devido à rapidez com que ocorrem e também à baixa condutividade térmica deste meio. Por aproximação, considerando‐se que o ar se comporte como um gás ideal, a energia interna de uma determinada massa de ar sofrendo compressão adiabática _________; portanto, o _________ trocado com as vizinhanças da massa de ar seria responsável pela transferência de energia.
a) diminuiria – calor
b) diminuiria – trabalho c) não variaria – trabalho d) aumentaria – calor
e) aumentaria – trabalho
E.
–> Em uma compressão adiabática, o gás recebe trabalho, aumenta sua energia interna e não troca calor.
Se em um diagrama P X V temos duas transformações que começam e terminam no mesmo lugar…
Elas tem mesma variação de energia interna (mas a que tiver maior área tem maior trabalho).
(PUCRS) Responder à questão 90 com base nas afirmações a seguir.
I. A energia trocada entre dois sistemas, unicamente devida à diferença de temperatura entre ambos, chama‐se calor.
II. Na transformação adiabática de um gás, sua energia interna permanece constante.
III. A energia interna de um sistema não depende do número de partículas que o constitui.
IV. A temperatura absoluta de um sistema depende do número de partículas que o constitui.
Pela análise das afirmações, conclui‐se que somente está(estão) correta(s):
a) a I.
b) a II.
c) a III.
d) a I e a III.
e) a II e a IV.
A.
II. Na transformação adiabática, não há trocas de CALOR, mas a temperatura do sistema e a energia interna variam devido à entrada ou saída de energia na forma de TRABALHO. A energia interna varia (∆U = ‐ W).
III. A energia interna do gás depende da energia cinética TOTAL das moléculas do sistema.
IV. A temperatura absoluta de um sistema gasoso depende da Ec de CADA molécula.
(PUCRS) Numa turbina, o vapor de água é admitido a 800 K e é expulso a 400 K. Se o rendimento real dessa turbina é 80% do seu rendimento ideal ou limite, fornecendo‐se 100 kJ de calor à turbina ela poderá realizar um trabalho igual a:
A) 80 kJ.
B) 60 kJ.
C) 40 kJ.
D) 20 kJ.
E) 10 kJ.
C.
R = 1 - 400 / 800 = 1/2
–> 0,5 . 0,8 = 0,40
–> 0,40 = W / 100
(PUCRS) Um fabricante alega ter construído uma máquina térmica que, operando entre duas fontes térmicas cujas temperaturas são 200 K e 100 K, em cada ciclo retira 100 J da fonte quente, cede 25 J para a fonte fria e realiza 75 J de trabalho. Nesse contexto, é correto concluir que a alegação do fabricante é:
A) inviável, visto que essa máquina térmica contraria tanto a 1ª quanto a 2ª lei da termodinâmica.
B) inviável, visto que o rendimento termodinâmico dessa máquina seria superior ao de uma máquina operando pelo ciclo de
Carnot entre as mesmas temperaturas.
C) viável, visto que essa máquina térmica atenderia o princípio da conservação da energia.
D) viável, visto que seu rendimento é menor que a unidade.
E) viável, visto que a temperatura da fonte quente é maior que a da fonte fria.
B.
–> O rendimento de carnot seria 0,50, não 0,75 (75 / 100).
A máquina de Carnot atinge o rendimento de 100%?
Não.
ÁREA I > ÁREA II →
WI > WII.
Qual é a fórmula da Lei de Fourier da potência térmica?
Calor = Q / AT = K (condutividade térmica). A (área) . AT / E (espessura)
Paredes grossas dificultam o…
Fluxo de calor.
Quando o trabalho é maior que zero, é uma…
Expansão.
Na expansão, os elementos de AU = Q - W são todos…
Positivos.
Existe troca de calor em expansão adiabática?
Não (o trabalho é associado à variação de energia interna).
Um litro equivale a ______ gramas.
1000.
(ENEM) Um fabricante de termômetros orienta em seu manual de instruções que o instrumento deve ficar três minutos em contato com o corpo para aferir a temperatura. Esses termômetros são feitos com o bulbo preenchido com mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro.
De acordo com a termodinâmica, esse procedimento se justifica, pois é necessário que:
a) o termômetro e o corpo tenham a mesma energia interna.
b) a temperatura do corpo passe para o termômetro.
c) o equilíbrio térmico entre os corpos seja atingido.
d) a quantidade de calor dos corpos seja a mesma.
e) o calor do termômetro passe para o corpo.
C.
—> É necessário que seja estabelecido o equilíbrio térmico entre o termômetro e a pessoa. .
Trabalho —>
Pressão vezes variação do volume.
O calor é sempre maior que o trabalho em…
Isobáricas (o trabalho e o calor são positivos ou negativos conjuntamente).
