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Física > Termodinâmica > Flashcards

Termodinâmica Flashcards

1
Q

O que é um sistema aberto?

A

Um sistema que realiza trocas de energia ou matéria com o meio exterior.

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Q

Um sistema isolado é…

A

Teórico.

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3
Q

O que é um sistema isolado?

A

É um sistema que não realiza trocas de energia nem de matéria com o ambiente.

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4
Q

O que é um ciclo?

A

É um conjunto de transformações em que, após o seu término, o gás fica em iguais condições comparado ao início.

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5
Q

O trabalho depende da temperatura?

A

Não.

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6
Q

Qual é a fórmula para encontrar o trabalho?

A

W = P . variação do volume

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7
Q

É possível encontrar o volume realizando a área do gráfico…

A

P x V.

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8
Q

Quando o gráfico está aberto, a área do gráfico é tudo até o eixo…

A

Do volume (X).

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9
Q

Disserte sobre a expansão.

A
  • O volume aumenta;
  • O trabalho é positivo;
  • Sentido horário.
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10
Q

Pelo gás.

A

Expansão.

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11
Q

Disserte sobre a compressão.

A
  • O volume diminui;
  • O trabalho é negativo;
  • Sentido anti - horário.
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12
Q

Sobre o gás.

A

Compressão.

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13
Q

Durante um processo de compressão, há perda de energia?

A

Não.

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14
Q

Qual é a primeira lei da termodinâmica?

A

Variação de energia interna (AU) = Q - W

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15
Q

Na primeira lei da termodinâmica, quando o volume aumenta, o trabalho…

A

É positivo.

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16
Q

Na primeira lei da termodinâmica, quando o volume diminui, o trabalho…

A

É negativo.

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17
Q

Quando o volume permanece constante, o trabalho é igual a…

A

Zero.

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18
Q

Ganha calor –>

A

Calor positivo.

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19
Q

Perde calor –>

A

Calor negativo.

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20
Q

Na adiabática, o calor é igual a…

A

Zero (não há troca de calor).

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21
Q

Disserte sobre uma transformação isobárica.

A
  • Pressão constante.
  • AU = Q - W.
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22
Q

Disserte sobre uma transformação isométrica.

A
  • Volume constante.
  • Trabalho nulo –> como não há trabalho, o calor se transforma em temperatura.
  • Calor é igual à variação da EI.
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23
Q

Disserte sobre uma transformação isotérmica.

A
  • Temperatura constante.
  • Variação da EI é nula.
  • Q = W –> calor se transforma em trabalho.
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24
Q

Disserte sobre uma transformação adiabática de expansão.

A
  • Volume aumenta.
  • Trabalho é positivo.
  • AU = - (+W) –> - W.
  • Temperatura e pressão diminuem.
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25
Q

Disserte sobre uma transformação adiabática de compressão.

A
  • Volume diminui.
  • Trabalho é negativo.
  • AU = - (+W) –> + W.
  • Temperatura e pressão aumentam.
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26
Q

Em transformações adiabáticas, a pressão e a temperatura sempre aumentam ou diminuem…

A

Juntas.

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27
Q

O spray é uma…

A

Expansão adiabática.

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28
Q

Em todo ciclo, a energia interna é…

A

Zero (Q = W).

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29
Q

A temperatura de um gás pode variar sem que ele receba calor?

A

Sim.

30
Q

Qual é o segundo princípio da termodinâmica?

A

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.

31
Q

Disserte sobre o ciclo de Carnot.

A

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.

32
Q

O Ciclo de Carnot depende do fluído operante?

A

Não, somente das temperaturas absolutas das fontes.

33
Q

O ciclo de Carnot é…

A

Teórico e impossível.

34
Q

A temperatura é em…

A

Kelvin.

35
Q

Como é calculado o trabalho da máquina térmica?

A

W = Q1 (quente) - Q2 (fria)

36
Q

Como é calculado o rendimento?

A

R = W / Q1

37
Q

Qual a fórmula do Q e da T (temperatura)?

A

Q1 / T1 (Kelvin) = Q2 / T2

38
Q

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.

A

E.

39
Q

(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?

A

32% (40 / 100 . 80 / 100 = 32 / 100).

40
Q

Qual é a lei zero da termodinâmica?

A

Todos os corpos tendem ao equilíbrio térmico com as suas vizinhanças.

41
Q

A energia interna (U) de um gás pode variar se ele…

A

Se ele trocar calor ou trabalho.

42
Q

Q = W.

A

Isotérmica (variação de energia interna é nula).

43
Q

Variação de energia interna = calor.

A

Isovolumétrica (trabalho é nulo).

44
Q

Em toda transformação isobárica, o calor é…

A

Maior que o trabalho.

45
Q

Em uma expansão adiabática, a temperatura do gás…

A

Diminui (spray).

46
Q

Qual é a relação entre os calores específicos dos gases sob pressões constantes e sob volumes constantes?

A

Cp = 5 / 3Cv

47
Q

Em um ciclo de refrigeração, o calor flui do…

A

Frio para o quente e, para isso, o compressor deve executar TRABALHO.

48
Q

Como descobrir o rendimento de CARNOT?

A

Rcarnot = 1 - T2 / T1

49
Q

O que é a entropia?

A

É o grau de desordem.

50
Q

Disserte sobre a entropia em processos reversíveis (ideais).

A

A entropia permanece constante.
–> Máquinas térmicas ideais (teóricas).

51
Q

Disserte sobre a entropia em processos irreversíveis (reais).

A
  • A entropia fica cada vez maior (nunca diminui em sistemas isolados).
  • Máquinas térmicas reais.
52
Q

A entropia da demolição é…

A

Crescente (processo irreversível).

53
Q

W =

A

P . variação de volume

54
Q

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.

A

E.

55
Q

(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

A

E.
–> Em uma compressão adiabática, o gás recebe trabalho, aumenta sua energia interna e não troca calor.

56
Q

Se em um diagrama P X V temos duas transformações que começam e terminam no mesmo lugar…

A

Elas tem mesma variação de energia interna (mas a que tiver maior área tem maior trabalho).

57
Q

(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

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.

58
Q

(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.

A

C.
R = 1 - 400 / 800 = 1/2
–> 0,5 . 0,8 = 0,40
–> 0,40 = W / 100

59
Q

(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.

A

B.
–> O rendimento de carnot seria 0,50, não 0,75 (75 / 100).

60
Q

A máquina de Carnot atinge o rendimento de 100%?

A

Não.

61
Q

ÁREA I > ÁREA II →

A

WI > WII.

62
Q

Qual é a fórmula da Lei de Fourier da potência térmica?

A

Calor = Q / AT = K (condutividade térmica). A (área) . AT / E (espessura)

63
Q

Paredes grossas dificultam o…

A

Fluxo de calor.

64
Q

Quando o trabalho é maior que zero, é uma…

A

Expansão.

65
Q

Na expansão, os elementos de AU = Q - W são todos…

A

Positivos.

66
Q

Existe troca de calor em expansão adiabática?

A

Não (o trabalho é associado à variação de energia interna).

67
Q

Um litro equivale a ______ gramas.

A

1000.

68
Q

(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.

A

C.
—> É necessário que seja estabelecido o equilíbrio térmico entre o termômetro e a pessoa. .

69
Q

Trabalho —>

A

Pressão vezes variação do volume.

70
Q

O calor é sempre maior que o trabalho em…

A

Isobáricas (o trabalho e o calor são positivos ou negativos conjuntamente).

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