[RESPOSTA] ATIVIDADE 2 - EMEC - TERMODINÂMICA - 53_2025

ATIVIDADE 2 – EMEC – TERMODINÂMICA – 53_2025
Período:	11/08/2025 08:00 a 21/09/2025 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 22/09/2025 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

Durante a operação de um compressor de ar em uma oficina mecânica, o responsável percebe que o cilindro do equipamento aquece consideravelmente à medida que o ar é comprimido. Esse fenômeno é explicado pela termodinâmica como uma consequência da realização de trabalho sobre o sistema. Ao estudar esse processo, o engenheiro responsável pelo projeto do compressor busca entender como o trabalho e o calor interagem com o sistema e influenciam sua energia interna.

Com base nos conceitos de trabalho e calor em termodinâmica, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O calor e o trabalho são formas de energia armazenada.
	O calor é uma propriedade do sistema, assim como o trabalho.
	O trabalho realizado sobre o sistema tende a aumentar sua energia interna.
	O trabalho realizado pelo sistema aumenta a energia interna e a temperatura.
	O trabalho e o calor são equivalentes às propriedades de pressão e temperatura.

2ª QUESTÃO

Um engenheiro analisa um sistema de ar comprimido e observa que, ao dividir o sistema em dois compartimentos idênticos, as propriedades, como volume e massa, são divididas pela metade, enquanto a pressão e a temperatura permanecem constantes. Esse tipo de análise permite compreender melhor o comportamento das propriedades termodinâmicas de um sistema, o que é essencial para a realização de simulações térmicas precisas.

Com base no conceito de propriedades termodinâmicas, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O volume específico é uma propriedade intensiva, pois é dividido pela massa.
	A energia é uma propriedade intensiva, já que está ligada à agitação molecular.
	A entalpia sempre será uma propriedade intensiva, qualquer que seja o sistema.
	A massa é uma propriedade intensiva, pois não se altera com a divisão do sistema.
	A temperatura é uma propriedade extensiva, pois depende da quantidade de massa.

3ª QUESTÃO

Um engenheiro precisa calcular a temperatura de uma câmara pressurizada contendo gás oxigênio, em condições que se aproximam do comportamento ideal. Ele conhece a massa do gás, seu volume e a pressão interna. Para obter um resultado mais preciso, ele decide usar a equação de estado dos gases ideais, que considera também o número de mols da substância e a constante dos gases perfeitos. Essa abordagem é essencial em situações nas quais se requer simplicidade e bom nível de precisão.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a equação utilizada para esse tipo de cálculo:

ALTERNATIVAS

	PV = aT²
	P = T/VR
	PV = nRT
	V = RT/nP
	P + a/V² = nRT

4ª QUESTÃO

“Se estivermos tratando de sistemas isotérmicos, não há como se falar em transferência de Calor, pois essa grandeza só ocorre quando existem dois corpos de temperaturas diferentes, e podemos verificar que, em suas fronteiras, as temperaturas vão sendo modificadas com o passar do tempo, indicando a transferência de energia de um corpo para o outro, ou seja, o calor”.

MONTEIRO, Cláudio Vinicius Barbosa; FERRAREZI, Luis Fernando Calciolari. Termodinâmica. Maringá – PR: Unicesumar, 2021. Reimpresso em 2022. p. 69.

Dentro desse contexto , considere um cilindro contendo 0,5 mols de um gás ideal a 27 °C. Durante um processo onde a temperatura é mantida constante, o gás expande-se de um volume inicial de 5 L para um volume final de 15 L. Assinale a alternativa correta com o trabalho realizado pelo gás durante esse processo. Considere que a constante dos gases ideais é R = 8,314 J/mol.K.

ALTERNATIVAS

	Aproximadamente 123 J.
	Aproximadamente -123 J.
	Aproximadamente 1371 J.
	Aproximadamente -1371 J.
	Aproximadamente -12471 J.

5ª QUESTÃO

A Lei de Boyle é uma das leis dos gases ideais que descrevem o comportamento dos gases em diferentes condições de pressão, volume e temperatura. Este tipo de problema é comum em estudos de termodinâmica e é frequentemente encontrado em disciplinas de física e química.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto apresentado, um cilindro fechado contendo nitrogênio tem seu volume dobrado a uma temperatura constante de 300 K, resultando em uma pressão de 200 kPa. Assinale a alternativa que apresenta a pressão inicial do nitrogênio no cilindro antes de dobrar o volume.

ALTERNATIVAS

	100 Pa.
	200 Pa.
	100 kPa.
	400 kPa.
	600 kPa.

6ª QUESTÃO

“Para você estudar um sistema termodinâmico, é necessário ter conhecimento das características que o sistema e a substância presentes em sua análise possuem. Por sua vez, para que seja possível descrever o sistema, compreender e prever seu comportamento, necessita-se conhecer suas características, isto é, as propriedades”.

MONTEIRO, Cláudio Vinicius Barbosa; FERRAREZI, Luis Fernando Calciolari. Termodinâmica. Maringá – PR: Unicesumar, 2021. Reimpresso em 2022. p. 21.

Considere um sistema termodinâmico composto por um bloco de metal sólido. Sobre as propriedades intensivas e extensivas do bloco de metal, analise as afirmativas a seguir:

I. A densidade do bloco de metal é uma propriedade intensiva.
II. A massa total do bloco de metal é uma propriedade extensiva.
III. A temperatura do bloco de metal é uma propriedade extensiva.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	III, apenas.
	I e II, apenas.
	I e III, apenas.
	II e III, apenas.
	I, II e III.

7ª QUESTÃO

A segunda lei da Termodinâmica origina-se do estudo de máquinas térmicas, que são dispositivos ou máquinas que produzem trabalho a partir de calor em um processo cíclico.
Sobre máquinas de Carnot, analise as afirmativas a seguir:

I – Nenhuma máquina térmica pode possuir uma eficiência térmica superior à de uma máquina de Carnot, operando nas mesmas condições.
II – A eficiência térmica de uma máquina de Carnot depende somente dos níveis de temperatura e não da substancia de trabalho utilizada na máquina.
III – Segundo o modelo do ciclo de Carnot, os processos são entendidos como reversíveis dentro do ciclo.
IV – O ciclo de Carnot é formado por duas etapas adiabáticas e duas etapas isotérmicas.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I, III e IV
	II e III
	II e IV
	II, III e IV
	I, II, III e IV

8ª QUESTÃO

Durante a modelagem de sistemas térmicos, um engenheiro precisa definir precisamente a região de análise para estudar as trocas de energia que ocorrem. Ao projetar um aquecedor de água para uso residencial, ele considera apenas o recipiente e o líquido em seu interior, ignorando o ambiente ao redor. Ele sabe que nenhuma massa cruza a fronteira do recipiente, embora haja trocas de calor. Com base nesse cenário, é possível classificar o tipo de sistema em análise e compreender o seu comportamento térmico.

Com relação aos conceitos fundamentais da termodinâmica, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	Trata-se de um volume de controle, já que há fronteiras móveis.
	O sistema descrito é aberto, pois há trocas de energia com o meio.
	É um sistema isolado, pois a massa e a energia não atravessam a fronteira.
	O sistema não pode ser analisado termodinamicamente, por se tratar de um líquido.
	O sistema é fechado, pois há trocas de energia, mas não de massa com a vizinhança.

9ª QUESTÃO

Considere um recipiente térmico fechado contendo água em seu estado líquido como sistema termodinâmico. Sobre os conceitos de sistema, fronteira, vizinhança e tipos de sistemas termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir:

I. O sistema é a água dentro do recipiente térmico.
II. O sistema é classificado como isolado, pois permite trocas de matéria, mas não permite trocas de energia com o meio externo.
III. O sistema é classificado como fechado, logo não há troca de matéria com o meio externo, apenas troca de energia na forma de calor.
IV. A fronteira do sistema é a parede do recipiente térmico, que permite a troca de energia na forma de calor, mas não a passagem de matéria.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I e II, apenas.
	I e IV, apenas.
	I, II e III, apenas.
	I, III e IV, apenas.
	II, III e IV, apenas.

10ª QUESTÃO

Um cilindro com êmbolo móvel contém ar confinado e está sendo aquecido de forma lenta e controlada por uma fonte de calor externa. À medida que a temperatura do ar aumenta, sua pressão interna exerce força sobre o êmbolo, que se desloca para cima, realizando trabalho mecânico contra uma carga aplicada sobre ele. Observando esse processo, a análise desse tipo de processo é fundamental para entender o balanço energético em transformações termodinâmicas quasistáticas e a relação entre calor, trabalho e energia interna em sistemas fechados.

Com base nesse cenário, considerando a Primeira Lei da Termodinâmica, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	A energia interna não varia, pois há trabalho sendo feito.
	A energia fornecida aumenta apenas a pressão do sistema.
	Toda a energia fornecida como calor é convertida em trabalho.
	O trabalho realizado independe da quantidade de calor fornecida.
	A energia fornecida se divide entre o trabalho realizado e a variação da energia interna.

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