Um dos principais ramos da física e da engenharia é a termodinâmica, que estuda as leis que regem a relação entre calor, trabalho e outras formas de energia. Sobre essas leis e conceitos relacionados à termodinâmica, julgue as afirmações a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F).
I. A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que se dois corpos estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si.
II. O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura.
III. A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é função exclusiva de sua temperatura absoluta.
IV. Numa expansão adiabática, o volume aumenta, a temperatura diminui e não há troca de calor com o meio exterior.
Assinale a opção que contém a sequência correta.
- A) V – F – F – F
- B) V – V – V – F
- C) V – F – F – V
- D) F – F – V – V
- E) F – V – V – V
Resposta:
A alternativa correta é letra D) F – F – V – V
Gabarito: LETRA D.
I. A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que se dois corpos estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si. FALSA.
A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a variação da energia interna de um sistema termodinâmico equivale à diferença entre o calor absorvido pelo sistema e o trabalho realizado por ele. Matematicamente, temos:
Delta U = Q - W
O que estabelece que, se dois corpos estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si é a lei zero da termodinâmica. Afirmação falsa.
II. O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que o corpo pode absorver a uma determinada temperatura. FALSA.
O calor específico é a quantidade de calor necessária para que cada grama de uma substância sofra uma variação de temperatura correspondente a 1°C. Afirmação falsa.
III. A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é função exclusiva de sua temperatura absoluta. VERDADEIRA.
A energia interna de um gás perfeito é dado por:
U = dfrac 32 nRT
Onde n é o número de mols, R a constante universal dos gases perfeitos e T a temperatura absoluta. Logo, a energia interna depende também da quantidade de mols. Afirmação falsa.
IV. Numa expansão adiabática, o volume aumenta, a temperatura diminui e não há troca de calor com o meio exterior. VERDADEIRA.
Em uma transformação adiabática, não há troca de calor com o meio externo. Assim, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, temos:
Delta U = Q - W
Delta U = 0 - W
Delta U = - W
Em uma expansão, o trabalho é realizado pelo sistema, ou seja, W gt 0. Assim, da equação acima, temos que Delta U lt 0, ou seja, a temperatura do sistema diminui. Afirmação verdadeira.
Portanto, a resposta correta é alternativa (d).
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