P3 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2020.1

. Um gás ideal de é submetido ao seguinte ciclo representado no gráfico. Os processos são

: Isovolumétrico

: Isobárico

: Compressão Isotérmica

Utilizando as informações na tabela e no gráfico, encontre o valor do produto entre o número de mol desse gás e a constante dos gases ideias :

. Um gás ideal composto de mol de moléculas diatônicas de massa molar com energia interna é mantido em um recipiente de volume . Calcule a velocidade quadrática média e a pressão nas paredes do recipiente .

Dados

e

. e

. e

. e

. Nenhuma das alternativas

. e

. e

. e

. e

. Um gás ideal poliatômico contendo mols tem sua temperatura aumentada de para a pressão constante. Determine o trabalho realizado pelo gás e a energia média (translação rotação) por molécula do gás no final do processo termodinâmico. Considere a constante de Boltzmann .

. e

. Nenhuma das alternativas

. e

. e

. e

. e

. e

. e

. Um sistema isolado termicamente contém três objetos e de capacidades térmicas e e com temperaturas iniciais e . Qual a temperatura de equilíbrio desse sistema? (Não houve mudança de estado)

Dados:

.

.

. Nenhuma das alternativas.

.

.

.

.

.

. Um bloco de concreto na forma de um cubo possui massa . Determine a área da face do cubo após o material sofrer uma variação de temperatura de .

DADOS:

coeficiente de dilatação linear

densidade do concreto

.

.

.

. nenhuma das respostas apresentadas

.

.

.

.

. Um determinado gás passa pelos processos termodinâmicos ilustrados no diagrama representado na figura abaixo. Inicialmente o gás no estado termodinâmico (a volume e pressão ), é submetido a um processo termodinâmico a volume constante. No estado termodinâmico (a volume e pressão ), novamente o gás é submetido a um processo termodinâmico de expansão. No estado (a volume e pressão ) o gás sofre processo termodinâmico linear de compressão até atingir novamente o estado . Sendo o trabalho total do gás no ciclo igual a , calcule o trabalho realizado no trecho à e determine a temperatura do gás no estado . Considere que o número de mols é tal que .

. e

. e

. e

. e

. e

. e

. Nenhuma das alternativas

. e

Uma barra de aço (Coeficiente de dilatação linear ) tem de diâmetro a . O anel de cobre (Coeficiente de dilatação linear ) tem um diâmetro interno de (Veja a Fig. ) e possui a mesma temperatura da barra. Se os dois objetos são mantidos em equilíbrio térmico, a que temperatura a barra se ajusta perfeitamente ao furo do anel, de acordo com a Fig. abaixo?

.

.

. Nenhuma das alternativas

.

.

.

.

.

. Uma máquina de funcionamento desconhecido é capaz de fornecer uma taxa de energia em forma de calor constante de para um sistema que contém de um determinado material. Inicialmente o material se encontra em seu estado sólido, conforme o tempo passa o material muda de estado terminando no estado líquido (tempo total ). A máquina e o material estão termicamente isolados. O gráfico fornece a temperatura do material como função do tempo e os pontos vermelhos marcam o intervalo de tempo da mudança de fase.

Encontre o calor específico no estado sólido e calor latente de fusão .

. e

. e

. e

. e

. e

. e

. Nenhuma das alternativas.

. e

. Considere um gás ideal poliatômico em uma certa quantidade de tal forma que , onde é o número de mol. Inicialmente o gás se encontra a uma pressão e um volume e logo em seguida é realizado um processo adiabático (no gráfico representado pela curva contínua em azul) até o ponto com pressão e volume . Depois é realizado um segundo processo a volume constante (no gráfico representado pela seta contínua em vermelho) até o ponto que possuí uma pressão . A troca de calor no processo a volume constante é (o sinal indica perda de calor).

Qual a temperatura do ponto , ?

Dados:

.

.

.

.

.

. Nenhuma das alternativas

.

.

. Um gás ideal , sofre um processo termodinâmico de compressão descrito pela figura abaixo. A pressão e o volume inicial são e . A pressão final é . Qual é o trabalho realizado pelo gás?

.

.

.

. Nenhuma das alternativas

.

.

.

.