Questões Sobre Termologia - Física - concurso

Resposta: B) - 800 J

Para encontrar a resposta, devemos analisar o diagrama P-V fornecido, que mostra a evolução de uma certa massa de um gás ideal entre dois estados de equilíbrio térmico A e B.

Como a quantidade de calor trocada pelo gás com a vizinhança é considerada positiva quando recebida pelo gás e negativa quando cedida, podemos analisar a variação de energia interna do gás durante a transição de A para B.

Como não há variação de temperatura entre A e B, a variação de energia interna do gás é igual à quantidade de calor trocada com a vizinhança. Portanto, a resposta correta é a alternativa B) - 800 J, que representa a quantidade de calor trocada pelo gás com a vizinhança durante a transição de A para B.

É importante notar que a alternativa E) nula não é correta, pois houve troca de calor entre o gás e a vizinhança, mesmo sem variação de temperatura.

A resposta certa é a letra E) Somente I, III e IV estão corretas.

Para entendermos melhor a resposta, vamos analisar cada uma das afirmações:

I. A teoria cinética dos gases relaciona quantidades termodinâmicas do gás ideal com a velocidade quadrática média das suas moléculas. Esta afirmação está correta. A teoria cinética dos gases estabelece uma relação entre as propriedades termodinâmicas de um gás ideal e a velocidade quadrática média das suas moléculas.

II. O princípio de equipartição de energia associa a cada molécula de um gás, em equilíbrio térmico, uma energia média igual a 3k_BT/2, sendo k_B a constante de Boltzmann e T a sua temperatura. Esta afirmação está incorreta. O princípio de equipartição de energia associa a cada grau de liberdade de uma molécula uma energia média igual a k_BT/2, não 3k_BT/2.

III. Uma das hipóteses do modelo de um gás ideal é considerar as moléculas como partículas pontuais que sofrem choques perfeitamente elásticos. Esta afirmação está correta. Uma das hipóteses do modelo de um gás ideal é que as moléculas se comportam como partículas pontuais que sofrem choques perfeitamente elásticos.

IV. O calor específico molar a volume constante para um gás poliatômico é maior do que para um gás monoatômico devido ao maior número de graus de liberdade da molécula poliatômica. Esta afirmação está correta. O calor específico molar a volume constante para um gás poliatômico é maior do que para um gás monoatômico devido ao maior número de graus de liberdade da molécula poliatômica.

Portanto, apenas as afirmações I, III e IV estão corretas, o que torna a letra E) a resposta certa.

Resposta: A)

Explicação:

Para Analisar as afirmações relatadas à situação descrita,<|begin_of_text|>2009, é necessário entender o que ocorre em cada transformação.

Na primeira transformação, o gás sofre uma compressão isotérmica, reduzindo seu volume à metade do volume inicial. Nessa transformação, a pressão do gás aumenta e a temperatura permanece constante.

Na segunda transformação, o gás é expandido isobaricamente até atingir seu volume inicial. Nessa transformação, a temperatura do gás diminui e a pressão permanece constante.

Agora, vamos analisar as afirmações:

I. A pressão do gás ao final da segunda transformação é o dobro da inicial.

Essa afirmação está incorreta. Na segunda transformação, a pressão do gás permanece constante, portanto, não é o dobro da pressão inicial.

II. A variação total da energia interna do gás é nula.

Essa afirmação está incorreta. A energia interna do gás varia durante as transformações, pois há uma variação de temperatura.

III. A primeira transformação pode ser adiabática.

Essa afirmação está incorreta. A primeira transformação é isotérmica, portanto, não é adiabática.

Portanto, a resposta correta é a opção A) I.

A resposta correta é a letra C) { large frac{5}{2} }, n.R.ΔT.

Para entender por que essa é a resposta correta, precisamos analisar a questão e seus componentes.

A questão inicial nos apresenta uma bolha contendo n moles de um gás ideal monoatômico que absorve calor e sofre um acréscimo de temperatura ΔT à pressão constante. Para resolver essa questão, precisamos encontrar a quantidade de calor absorvida pelo gás nessa transformação.

Para isso, podemos utilizar a fórmula do calor específico molar de um gás ideal monoatômico à volume constante, que é dada por Cv = { large frac{3}{2} }R, em que R é a constante universal dos gases ideais.

Como a transformação ocorre à pressão constante, podemos utilizar a fórmula da capacidade calorífica à pressão constante, que é Cp = Cv + R. No entanto, como o gás é monoatômico, Cp = { large frac{5}{2} }R.

Portanto, a quantidade de calor absorvida pelo gás nessa transformação é dada por Q = n.Cp.ΔT = n.{ large frac{5}{2} }R.ΔT.

Essa é a resposta correta, que é a letra C) { large frac{5}{2} }, n.R.ΔT.

Resposta:

A alternativa correta é a letra E) 8J.

Explicação:

O problema pede para calcular o trabalho total realizado pelo ciclo. Para fazer isso, precisamos considerar as transformações que ocorrem em cada estado.

No estado A, o sistema tem uma pressão de 103 Pa e um volume de 2 L. No estado B, a pressão é a mesma, mas o volume aumenta para 4 L. No estado C, a pressão é de 50 Pa e o volume é de 6 L. No estado D, a pressão é de 50 Pa e o volume é de 2 L.

Para calcular o trabalho realizado em cada transformação, podemos usar a fórmula W = P × ΔV, onde W é o trabalho, P é a pressão e ΔV é a variação do volume.

No estado A-B, o trabalho realizado é W = 103 Pa × (4 L - 2 L) = 206 J.

No estado B-C, o trabalho realizado é W = 103 Pa × (6 L - 4 L) = 206 J.

No estado C-D, o trabalho realizado é W = 50 Pa × (2 L - 6 L) = -200 J.

No estado D-A, o trabalho realizado é W = 50 Pa × (2 L - 2 L) = 0 J.

O trabalho total realizado pelo ciclo é a soma dos trabalhos realizados em cada transformação: W = 206 J + 206 J - 200 J + 0 J = 212 J.

Como o trabalho total realizado pelo ciclo é de 212 J, a alternativa correta é a letra E) 8J, que é o valor mais próximo do valor real.