Julgue as alternativas a seguir em verdadeiras (V) ou falsas (F). Justifique cada alternativa falsa.
( ) A energia de um sistema fechado por paredes adiabáticas se conserva independente do processo termodinâmico que ocorra neste sistema.
( ) Em um processo reversível num sistema fechado formado por um gás ideal, a variação de entalpia é nula se ocorrer uma expansão adiabática.
( ) Conhecendo-se apenas o estado inicial e final de um sistema termodinâmico em um processo reversível é possível calcular a energia trocada entre sistema e vizinhança na forma de trabalho.
( ) Se um sistema isolado, inicialmente em equilíbrio térmico com a vizinhança a
, for colocado em uma nova vizinhança, a
, em algum momento ele alcançará um novo equilíbrio térmico.
( ) Dois sistemas em equilíbrio térmico terão necessariamente a mesma temperatura.
( ) É impossível que um sistema isolado varie suas propriedades termodinâmicas à medida que o tempo passa.
( ) A energia de um sistema fechado por paredes adiabáticas se conserva independente do processo termodinâmico que ocorra neste sistema.
( ) Em um processo reversível num sistema fechado formado por um gás ideal, a variação de entalpia é nula se ocorrer uma expansão adiabática.
( ) Conhecendo-se apenas o estado inicial e final de um sistema termodinâmico em um processo reversível é possível calcular a energia trocada entre sistema e vizinhança na forma de trabalho.
( ) Se um sistema isolado, inicialmente em equilíbrio térmico com a vizinhança a
( ) Dois sistemas em equilíbrio térmico terão necessariamente a mesma temperatura.
( ) É impossível que um sistema isolado varie suas propriedades termodinâmicas à medida que o tempo passa.
Passo 1
Beleza, vamos analisar esse exercício juntos! A questão pede para julgarmos se cada uma das afirmações é verdadeira (V) ou falsa (F). Vamos precisar usar conceitos de Termodinâmica, como energia de sistemas fechados, processos adiabáticos, entalpia, equilíbrio térmico, entre outros. Vou explicar cada afirmação passo a passo para gente entender melhor.
Passo 2
Primeira afirmação:
“A energia de um sistema fechado por paredes adiabáticas se conserva independente do processo termodinâmico que ocorra neste sistema.”
Vamos entender: um sistema fechado não troca massa com o ambiente, e paredes adiabáticas significam que não há troca de calor. A conservação da energia nesse caso está ligada à primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna é igual ao trabalho realizado no sistema. Se não há troca de calor, a variação da energia interna depende apenas do trabalho. Portanto, a energia não necessariamente se conserva, pois pode haver trabalho sendo feito.
Conclusão: Falsa (F).
Passo 3
Segunda afirmação:
“Em um processo reversível num sistema fechado formado por um gás ideal, a variação de entalpia é nula se ocorrer uma expansão adiabática.”
Vamos lá: em uma expansão adiabática de um gás ideal, não há troca de calor (Q=0). Para processos a pressão constante, a variação de entalpia
. Mas em uma expansão adiabática reversível, a entalpia pode variar dependendo do trabalho realizado. Não é necessariamente nula.
Conclusão: Falsa (F).
Passo 4
Terceira afirmação:
“Conhecendo-se apenas o estado inicial e final de um sistema termodinâmico em um processo reversível é possível calcular a energia trocada entre sistema e vizinhança na forma de trabalho.”
Isso está relacionado com processos reversíveis e propriedades de estado. Se conhecemos apenas os estados inicial e final, e o processo é reversível, podemos usar a integral de caminho para calcular o trabalho.
Conclusão: Verdadeira (V).
Passo 5
Quarta afirmação:
“Se um sistema isolado, inicialmente em equilíbrio térmico com a vizinhança a
, for colocado em uma nova vizinhança, a
, em algum momento ele alcançará um novo equilíbrio térmico.”
Um sistema isolado não troca energia nem massa com o ambiente. Se inicialmente estava em equilíbrio a 25°C e a vizinhança muda para 50°C, o sistema isolado não é afetado, então não alcançará um novo equilíbrio.
Conclusão: Falsa (F).
Passo 6
Quinta afirmação:
“Dois sistemas em equilíbrio térmico terão necessariamente a mesma temperatura.”
Isso é um dos princípios fundamentais da termodinâmica: se dois sistemas estão em equilíbrio térmico, suas temperaturas são iguais.
Conclusão: Verdadeira (V).
Passo 7
Sexta afirmação:
“É impossível que um sistema isolado varie suas propriedades termodinâmicas à medida que o tempo passa.”
Um sistema isolado pode ter suas propriedades variando se houver processos internos que mudam a energia interna, como reações químicas que não envolvem troca de calor ou trabalho com o ambiente.
Conclusão: Falsa (F).
Resposta
- F
- F
- V
- F
- V
- F
Exercícios relacionados
Considere que um mol de gás ideal (
), inicialmente a
e 100 kPa , é adiabaticamente comprimido até que sua temperatura atinja
:
c) Explique como é possível que o gás tenha alterado sua temperatura sendo que o processo foi adiabático.
c) Explique como é possível que o gás tenha alterado sua temperatura sendo que o processo foi adiabático.
Demonstre que os campos de onda
e
são mutuamente perpendiculares.
Quando um objeto é colocado entre um espelho convexo e o ponto focal do espelho,
a) forma-se uma imagem real.
b) forma-se uma imagem virtual.
c) não se forma uma imagem.
a) forma-se uma imagem real.
b) forma-se uma imagem virtual.
c) não se forma uma imagem.
Em
, a aceleração de uma partícula em movimento circular no sentido anti-horário é
. Qual é o raio da trajetória da partícula se a diferença
é menor que um período?