Questões de 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas (Física)

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A entropia mede o grau de desorganização do meio e pode ser usada também para correlacionar um tipo de transformação com a irreversibilidade do processo. Sobre a entropia, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A entropia é usada para determinar se um processo é espontâneo ou não, enquanto a primeira lei da termodinâmica diz se ele pode acontecer ou não.
( ) A variação de entropia de um sistema isolado que pode evoluir espontaneamente nunca é menor que zero, levando o sistema a evoluir para o equilíbrio onde a entropia é máxima.
( ) A variação de entropia para um processo reversível é calculada como função do calor trocado (Q) e da temperatura do sistema (T).
( ) A entropia explica a espontaneidade do derretimento de uma pedra de gelo, que ocorre para quaisquer condições do meio. 

As afirmativas são, respectivamente,

  • A F – F – F – F.
  • B V – F – V – V.
  • C V – V – F – F.
  • D F – V – V – F.
  • E F – F – V – F.
Nenhum sistema pode realizar qualquer processo cíclico cujo único efeito seja retirar, por calor, certa quantidade de energia de um reservatório térmico com temperatura baixa e ceder, também por calor, igual quantidade de energia a um reservatório térmico com temperatura alta.

O texto refere-se a:
  • A Enunciado de Kelvin
  • B Enunciado de Clausius
  • C Enunciado pela Entropia
  • D Lei Zero
  • E Lei Negativo-Positivo

Nas condições expostas, é correto afirmar que a transformação

  • A CA é adiabática, com temperatura aumentando de 200 K a 267 K aproximadamente.
  • B CA é isotérmica à temperatura de 200 K.
  • C AB é isotérmica, e o trabalho realizado no ciclo é de 2,0.104 J.
  • D BC é isovolumétrica e ocorre à temperatura variando de 200 K a 133 K, aproximadamente.
  • E BC é isovolumétrica, e o trabalho realizado no ciclo é menor do que 2,0.104 J.

Considere um recipiente contendo um gás ideal em equilíbrio termodinâmico. O gás passa por uma expansão isotérmica reversível, na qual ocorre uma transferência de calor do ambiente. Como se pode expressar a relação entre o calor recebido pelo gás (Q) e a variação de entropia do gás (ΔS)?

  • A Q = ΔS
  • B Q < ΔS
  • C Q > ΔS
  • D Q = -ΔS
  • E A relação entre Q e ΔS depende do tipo de gás e das condições da expansão.

Em 1769, James Watt inventou uma máquina que não necessitava da força animal ou humana para gerar movimento. Esse feito revolucionou a atividade industrial e foi o embrião dos motores à combustão interna utilizados atualmente. O funcionamento do motor de quatro tempos pode ser explorado nas aulas de ciências, ao abordar o comportamento das reações de combustão e as transformações gasosas. Considerando o tema, analise os itens a seguir.
I. As reações de combustão são espontâneas. II. Uma transformação gasosa isobárica ocorre a temperatura constante. III. Uma compressão gasosa adiabática não envolve trocas de calor. IV. Os gases aquecidos apresentam pressão total maior comparado aos gases resfriados.

Está INCORRETO o que se afirma em

  • A I e II, apenas.
  • B II e III, apenas.
  • C I e III, apenas.
  • D I e IV, apenas.
  • E IV, apenas.