Questão 5 ( 1,5 ponto) Assinale verdadeiro (
) ou falso (
):
a) ( ) A quantidade de calor que um corpo contém depende de sua temperatura e do número de partículas nele existentes.
b) ( ) As roupas de lã dificultam a perda de calor do corpo humano para o meio ambiente devido ao fato do ar existente em suas fibras ser um bom isolante térmico.
c) ( ) Devido à condução térmica, uma barra de ferro mantêm-se a uma temperatura inferior à temperatura de um pedaço de madeira mantido no mesmo ambiente.
d) ( ) O vácuo entre duas paredes de um recipiente serve para evitar a perda de calor por irradiação.
e) ( ) Sempre que uma substância absorver energia na forma de calor sua temperatura irá aumentar.
f) ( ) O ciclo de Carnot é composto por 2 processos isotérmicos e 2 processos isobáricos.
g) ( ) O enunciado “do refrigerador” da
Lei da Termodinâmica diz que “é impossível a realização de qualquer processo que tenha como única etapa a transferência de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente”.
h) ( ) O enunciado “da máquina térmica” da
Lei da Termodinâmica diz que "é possível para qualquer sistema passar por um processo no qual absorve calor de um reservatório a uma dada temperatura e o converte completamente em trabalho mecânico de modo que o sistema termine em um estado idêntico ao inicial.
i) ( ) A eficiência de uma máquina térmica operando em um clico de Carnot depende apenas das temperaturas máxima e mínima de operação do ciclo.
j) ( ) Quando todos os sistemas que ocorrem em um processo são incluídos, a entropia aumenta, diminui ou permanece constante.
a) ( ) A quantidade de calor que um corpo contém depende de sua temperatura e do número de partículas nele existentes.
b) ( ) As roupas de lã dificultam a perda de calor do corpo humano para o meio ambiente devido ao fato do ar existente em suas fibras ser um bom isolante térmico.
c) ( ) Devido à condução térmica, uma barra de ferro mantêm-se a uma temperatura inferior à temperatura de um pedaço de madeira mantido no mesmo ambiente.
d) ( ) O vácuo entre duas paredes de um recipiente serve para evitar a perda de calor por irradiação.
e) ( ) Sempre que uma substância absorver energia na forma de calor sua temperatura irá aumentar.
f) ( ) O ciclo de Carnot é composto por 2 processos isotérmicos e 2 processos isobáricos.
g) ( ) O enunciado “do refrigerador” da
h) ( ) O enunciado “da máquina térmica” da
i) ( ) A eficiência de uma máquina térmica operando em um clico de Carnot depende apenas das temperaturas máxima e mínima de operação do ciclo.
j) ( ) Quando todos os sistemas que ocorrem em um processo são incluídos, a entropia aumenta, diminui ou permanece constante.
Passo 1
O enunciado é um exercício de Termodinâmica que pede para assinalar verdadeiro (
) ou falso (
) em dez afirmações relativas a calor, condução, irradiação, ciclo de Carnot e à segunda lei da termodinâmica. Vamos analisar cada item usando os conceitos adequados.
Passo 2
a) Diz que “a quantidade de calor que um corpo contém depende de sua temperatura e do número de partículas”. Calor é energia em trânsito, não uma propriedade de estado. O que o corpo contém é energia interna, não calor.
Portanto, a afirmação é falsa.
Portanto, a afirmação é falsa.
Passo 3
b) Afirma que roupas de lã dificultam a perda de calor porque o ar nas fibras é bom isolante térmico. Isso é correto: o ar preso reduz condução e convecção de calor.
Logo, a afirmação é verdadeira.
Logo, a afirmação é verdadeira.
Passo 4
c) Diz que, por condução, uma barra de ferro mantém-se a temperatura inferior à de um pedaço de madeira no mesmo ambiente. Na realidade, ambos atingem a temperatura ambiente; o ferro só “parece” mais frio ao toque por conduzir calor mais rápido, mas sua temperatura de equilíbrio é igual à da madeira.
Assim, a afirmação é falsa.
Assim, a afirmação é falsa.
Passo 5
d) Afirma que o vácuo entre paredes de um recipiente serve para evitar perda de calor por irradiação. O vácuo bloqueia condução e convecção, mas não radiação; para isso seriam necessários revestimentos refletivos.
Portanto, a afirmação é falsa.
Portanto, a afirmação é falsa.
Passo 6
e) Diz que sempre que um corpo absorver calor sua temperatura irá aumentar. Quando ocorre mudança de fase, o calor absorvido não se traduz em aumento de temperatura, mas em alteração na estrutura.
Logo, a afirmação é falsa.
Logo, a afirmação é falsa.
Passo 7
f) Afirma que o ciclo de Carnot tem dois processos isotérmicos e dois isobáricos. Na verdade são dois isotérmicos e dois adiabáticos (isentropicos), não isobáricos.
Portanto, a afirmação é falsa.
Portanto, a afirmação é falsa.
Passo 8
g) Declara o enunciado “do refrigerador” da
Lei como sendo “é impossível transferir calor de um corpo mais frio para um mais quente como único resultado”. Esse é exatamente o enunciado de Clausius.
Logo, a afirmação é verdadeira.
Logo, a afirmação é verdadeira.
Passo 9
h) Apresenta o enunciado “da máquina térmica” da
Lei dizendo que “é possível converter todo calor de um reservatório em trabalho terminando no mesmo estado inicial”. O correto, enunciado de Kelvin-Planck, é que isso é impossível.
Assim, a afirmação é falsa.
Assim, a afirmação é falsa.
Passo 10
i) Afirma que a eficiência de uma máquina de Carnot depende apenas das temperaturas máxima e mínima do ciclo. Essa é uma propriedade característica do ciclo de Carnot.
Portanto, a afirmação é verdadeira.
Portanto, a afirmação é verdadeira.
Passo 11
j) Diz que, incluindo todos os sistemas, a entropia pode aumentar, diminuir ou permanecer constante. A segunda lei estabelece que a entropia total de um sistema isolado só pode aumentar ou permanecer constante (nunca diminuir).
Logo, a afirmação é falsa.
Logo, a afirmação é falsa.
Resposta
a) F
b) V
c) F
d) F
e) F
f) F
g) V
h) F
i) V
j) F
b) V
c) F
d) F
e) F
f) F
g) V
h) F
i) V
j) F