P2 de Física 2 da UFRJ - 2020.2

Um determinado sistema tem variação de entropia negativa em determinado processo. O que se pode dizer COM CERTEZA sobre esse processo?

Escolha uma opção:

a. A variação da entropia do universo é zero.

b. O sistema está em contato com outro sistema, e a variação da entropia do universo deve ser

necessariamente positiva.

c. O sistema não está isolado. 

d. O processo é irreversível.

e. O processo é reversível.

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Um recipiente de um material de coeficiente de dilatação linear está completamente cheio de um líquido cujo coeficiente de dilatação é . Como a temperatura deve variar para que o líquido transborde?

Escolha uma opção:

a. A temperatura deve diminuir pois o recipiente se dilata mais rápido que o líquido. 

b. A temperatura deve diminuir pois o coeficiente de dilatação linear do recipiente é menor que do líquido.

c. A temperatura deve aumentar pois o coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é maior que do líquido.

d. Como líquidos sempre se dilata mais que sólidos, a temperatura deve diminuir.

e. A temperatura deve aumentar pois o coeficiente de dilatação linear do recipiente é menor que o do líquido.

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Das afirmações que seguem, diga quais são verdadeiras:

1. Em um gás ideal o módulo da velocidade de uma molécula é inalterado após uma colisão dessa molécula com as paredes do recipiente que contem o gás.
2. Num gás ideal não há uma energia potencial de interação entre as suas moléculas.
3. A energia interna de um gás ideal é proporcional à sua temperatura e inversamente proporcional à sua pressão.

Escolha uma opção:

a. Apenas (i) e (iii).

b. Apenas (i) e (ii).

c. Todos elas.

d. Apenas (ii) e (iii).

e. Apenas (i).

f. Nenhum delas.

g. Apenas (ii).

h. Apenas (iii).

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Dois grandes recipientes, com temperaturas inicialmente distintas, devem ser colocados em contato térmico através de uma ponte metálica. Para tal ponte, se dispõe de 2 cilindros de área A e comprimento L: um com condutividade térmica , o outro com . São estudados os 3 casos abaixo, sempre colocando as bases do cilindros em contato com os recipientes:

(I) só se usa um cilindro, o de condutividade menor.

(II) os dois cilindros lado a lado, mas sem encostar um no outro;

(III) os recipientes são afastados e coloca-se os dois cilindros em série (um após o outro);

Qual a ordenação correta para as taxas de condução de calor?

Escolha uma opção:

Considere dois processos distintos pelos quais passa um gás ideal, representados por (i) e (ii) nos gráfico abaixo.

O ciclo (ii) é obtido a partir do ciclo (i) por uma translação no plano PxV e, portanto, os lados do retângulo (ii) possuem o mesmo comprimento que os lados do retângulo (i). Os ciclos são formados por duas isovolumétricas e duas isobáricas. Assinale a afirmativa correta

Escolha uma:

a. Ao longo de um ciclo, o calor trocado pelo gás no ciclo (i) é igual ao calor trocado pelo gás no ciclo (ii).

b. Ao longo de um ciclo, o calor trocado pelo gás no ciclo (i) é maior em módulo do que o calor trocado pelo gás no ciclo (ii).

c. O trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (i) é igual ao trabalho realizado em cada trecho do ciclo (ii).

d. O trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (i) é maior em módulo do que o trabalho realizado pelo gás em cada trecho do ciclo (ii).

e. Nenhuma das afirmativas anteriores está correta.

Um refrigerador trabalha entre as temperaturas e tem um quarto do coeficiente de rendimento máximo para essas dadas temperaturas. Se a taxa com que ele recebe o trabalho é de 60W, quanto calor ele absorve do ambiente mais frio em um minuto?

Escolha uma opção:

1. 42000J
2. 6300J
3. 3600J
4. 10500J
5. 25200J

Um mol de um gás ideal é submetido a um ciclo reversível consistindo de duas ADIABÁTICAS e duas ISÓCORAS, como mostra o diagrama PV na figura.

Marque a opção que melhor representa o MESMO ciclo em um diagrama TS.

Escolha uma opção:

a.

b.

c.

d.

Uma máquina térmica opera entre dois reservatórios a e . Ela absorve de calor do reservatório de temperatura mais elevada e executa 100 J de trabalho durante um ciclo. A opção que mais se aproxima do valor da variação da entropia do universo para este processo é:

Escolha uma opção:

1. -2,8J/K
2. 2,8J/K
3. 0,5J/K
4. 1,1J/K
5. 3,5J/K

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Um calorímetro de capacidade térmica contem de água (calor específico ) a . Ao se colocar um bloco metálico de capacidade térmica , a , no interior desse calorímetro, verificou-se que a temperatura final de equilíbrio térmico é . A quantidade de calor perdida para o ambiente, nesse processo foi de:

Um mol de um gás ideal é submetido a uma transformação cíclica reversível representada no diagrama . Neste ciclo, o calor trocado pelo gás no ciclo é dado por:

Escolha uma opção: