Questõessobre 1ª Lei da Termodinâmica

InícioTodas as questões
1
1
Foram encontradas 142 questões
ad4c0c3a-57
ENEM 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

    Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.



No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.

VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas.
Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).

Esses mecanismos são, respectivamente,

A
irradiação e convecção.
B
irradiação e irradiação.
C
condução e irradiação.
D
convecção e irradiação.
E
convecção e convecção.
3178c1d1-57
ENEM 2021 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

    Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno. 



    No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.

VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br.
Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).

Esses mecanismos são, respectivamente, 

A
irradiação e convecção.
B
irradiação e irradiação.
C
condução e irradiação.
D
convecção e irradiação.
E
convecção e convecção.
31ab3c3e-57
ENEM 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

    Na montagem de uma cozinha para um restaurante, a escolha do material correto para as panelas é importante, pois a panela que conduz mais calor é capaz de cozinhar os alimentos mais rapidamente e, com isso, há economia de gás. A taxa de condução do calor depende da condutividade k do material, de sua área A, da diferença de temperatura ΔT e da espessura d do material, sendo dada pela relação  . Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por ,   em que d1 e d2 são as espessuras dos dois materiais, e k1 e k2 são as condutividades de cada material. Os materiais mais comuns no mercado para panelas são o alumínio (k = 20 W/m K), o ferro (k = 8 W/m K) e o aço (k = 5 W/m K) combinado com o cobre (k = 40 W/m K).


Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio e uma composta de 1/2 da espessura em cobre e 1/2 da espessura em aço, todas com a mesma espessura total e com a mesma área de fundo.

A ordem crescente da mais econômica para a menos econômica é


A
cobre-aço, alumínio e ferro.
B
alumínio, cobre-aço e ferro.
C
cobre-aço, ferro e alumínio.
D
alumínio, ferro e cobre-aço.
E
ferro, alumínio e cobre-aço
af3a30db-ff
URCA 2016 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo isotérmico sofrido por um gás ideal de massa fixa. o gás libera uma quantidade de calor cujo módulo é de 50cal então a variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás neste processo são, respectivamente:


A
0 e 50cal.
B
50cal e 0.
C
0 e 0.
D
50cal e ­-50cal.
E
0 e ­-50cal.
4bc4b47c-8f
UNICAMP 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O Brasil ardeu em chamas em 2020. Muitas soluções foram propostas, incluindo o uso do “boi bombeiro”, porém nem todas eliminam de fato um dos três componentes que mantêm o fogo: calor, combustível e comburente. A figura a seguir representa três ações de bombeiros para extinguir o fogo.





Nas alternativas a seguir, o componente ausente no triângulo representa o componente eliminado pela ação dos bombeiros para a extinção do fogo. Assinale a alternativa que apresenta a correlação adequada entre as ações A, B e C e o componente eliminado do triângulo do fogo em cada ação, respectivamente.

A
B
C
D
6854e03a-7c
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

   Tanto a conservação de materiais biológicos como o resfriamento de certos fotodetectores exigem baixas temperaturas que não são facilmente atingidas por refrigeradores. Uma prática comum para atingi-las é o uso de nitrogênio líquido, obtido pela expansão adiabática do gás N2, contido em um recipiente acoplado a um êmbolo, que resulta no resfriamento em temperaturas que chegam até seu ponto de liquefação em −196 °C. A figura exibe o esboço de curvas de pressão em função do volume ocupado por uma quantidade de gás para os processos isotérmico e adiabático. As diferenças entre esses processos podem ser identificadas com base na primeira lei da termodinâmica, que associa a variação de energia interna à diferença entre o calor trocado com o meio exterior e o trabalho realizado no processo.




A expansão adiabática viabiliza o resfriamento do N2 porque 

A
a entrada de calor que ocorre na expansão por causa do trabalho contribui para a diminuição da temperatura.
B
a saída de calor que ocorre na expansão por causa do trabalho contribui para a diminuição da temperatura.
C
a variação da energia interna é nula e o trabalho é associado diretamente ao fluxo de calor, que diminui a temperatura do sistema.
D
a variação da energia interna é nula e o trabalho é associado diretamente à entrada de frio, que diminui a temperatura do sistema.
E
o trabalho é associado diretamente à variação de energia interna e não há troca de calor entre o gás e o ambiente.
6835e1f0-7c
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Em um manual de instruções de uma geladeira, constam as seguintes recomendações:


• Mantenha a porta de seu refrigerador aberta apenas o tempo necessário;

• É importante não obstruir a circulação do ar com a má distribuição dos alimentos nas prateleiras;

• Deixe um espaço de, no mínimo, 5 cm entre a parte traseira do produto (dissipador serpentinado) e a parede.


Com base nos princípios da termodinâmica, as justificativas para essas recomendações são, respectivamente:

A
Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador de calor e o ambiente.
B
Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a convecção do ar interno, garantir o isolamento térmico entre a parte interna e a externa.
C
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
D
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
E
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa.
12539692-6a
UPE 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A atmosfera da Terra pode ser considerada uma máquina térmica. A energia solar é absorvida, em média, a uma temperatura mais alta que a temperatura na qual a energia da radiação infravermelha é emitida de volta ao espaço. Portanto, de acordo com o conceito de motor térmico, existe energia mecânica disponível, que é utilizada para impulsionar a circulação da atmosfera e dos oceanos. A aplicação mais simples é que a luz do sol é absorvida na superfície onde a temperatura média é 288 K, e o infravermelho é emitido para o espaço a uma temperatura média de 255 K. Isso implica que a eficiência máxima do motor térmico da Terra é igual a 11,5%, sendo limitado puramente pela diferença de temperatura entre a superfície e a temperatura de equilíbrio radiativo. Essa diferença é resultado do efeito estufa. Portanto, nesse conceito simplista, quanto maior o efeito estufa mais energia mecânica que teoricamente estaria disponível. Como resultado, com o aquecimento global, a eficiência deve aumentar. Com um aquecimento de superfície de 4 °C, a eficiência aumentaria para X, o que significa que a circulação deve se tornar mais energética, com intensificação de fenômenos meteorológicos, a exemplo de tempestades severas, inundações, vendavais, ondas de calor, secas prolongadas, entre outros.

Disponível em: atmo.arizona.edu. Acesso em: 08 nov. 2020. (Adaptado)

Com base nas informações do texto e na eficiência de uma máquina térmica de Carnot, a nova eficiência da atmosfera terrestre X é aproximadamente igual a

Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .
A
10,2 %
B
11,9 %
C
12,7 %
D
14,3 %
E
15,1 %
fc136026-6b
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Os materiais são classificados pela sua natureza química e estrutural, e as diferentes aplicações requerem características específicas, como a condutibilidade térmica, quando são utilizados, por exemplo, em utensílios de cozinha. Assim, os alimentos são acondicionados em recipientes que podem manter a temperatura após o preparo. Considere a tabela, que apresenta a condutibilidade térmica  (K) de diferentes materiais utilizados na confecção de panelas. 



Qual dos materiais é o recomendado para manter um alimento aquecido por um maior intervalo de tempo? 

A
I
B
II
C
III
D
IV
E
V
fb9d6bf3-6b
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O leite UHT (do inglês Ultra-High Temperature) é o leite tratado termicamente por um processo que recebe o nome de ultrapasteurização. Elevando sua temperatura homogeneamente a 135 °C por apenas 1 ou 2 segundos, o leite é esterilizado sem prejudicar significativamente seu sabor e aparência. Desse modo, ele pode ser armazenado, sem a necessidade de refrigeração, por meses. Para alcançar essa temperatura sem que a água que o compõe vaporize, o leite é aquecido em alta pressão. É necessário, entretanto, resfriar o leite rapidamente para evitar o seu cozimento. Para tanto, a pressão é reduzida subitamente, de modo que parte da água vaporize e a temperatura diminua.


O processo termodinâmico que explica essa redução súbita de temperatura é a

A
convecção induzida pelo movimento de bolhas de vapor de água.
B
emissão de radiação térmica durante a liberação de vapor de água.
C
expansão livre do vapor de água liberado pelo leite no resfriamento.
D
conversão de energia térmica em energia química pelas moléculas orgânicas.
E
transferência de energia térmica durante a vaporização da água presente no leite.
9e454295-5f
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores.

Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a)

A
aumento da pressão interna e os riscos de explosão.
B
dilatação da panela e a desconexão com sua tampa.
C
perda da qualidade nutritiva do alimento.
D
deformação da borracha de vedação.
E
consumo de gás desnecessário.
eb5d2765-ff
Unichristus 2016 - Física - Dinâmica, Transformações Gasosas, Trabalho e Energia, Física Térmica - Termologia, Energia Mecânica e sua Conservação, 1ª Lei da Termodinâmica

Sabe-se que a temperatura típica do planeta Terra vale 293 K. Cálculos mostram que, para um planeta reter certo gás por bilhões de anos, a velocidade média de suas moléculas deve ser menor do que 1/6 da velocidade de escape do planeta. Sendo a velocidade de escape no planeta Terra de 11,2 km/s e a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol ˑ K, pode-se concluir que a nossa atmosfera contém predominantemente


Dados: Massas Molares (MH = 2 g/mol e MO = 32 g/mol)

A
hidrogênio e não oxigênio em sua composição, pois a velocidade média das moléculas de hidrogênio é de, aproximadamente, 0,5 km/s e a velocidade média das moléculas de oxigênio é de, aproximadamente, 2 km/s.
B
oxigênio e não hidrogênio em sua composição, pois a velocidade média das moléculas de oxigênio é de, aproximadamente, 0,5 km/s e a velocidade média das moléculas de hidrogênio é de, aproximadamente, 2 km/s.
C
oxigênio e não hidrogênio em sua composição, pois a velocidade média das moléculas de oxigênio é de, aproximadamente, 2 km/s e a velocidade média das moléculas de hidrogênio é de, aproximadamente, 0,5 km/s.
D
oxigênio e não hidrogênio em sua composição, pois a velocidade média das moléculas de oxigênio é de, aproximadamente, 0,2 km/s e a velocidade média das moléculas de hidrogênio é de, aproximadamente, 4 km/s
E
oxigênio e não hidrogênio em sua composição, pois a velocidade média das moléculas de oxigênio é de, aproximadamente, 0,2 km/s e a velocidade média das moléculas de hidrogênio é de, aproximadamente, 4 km/s.
d7afb91e-ff
UNICENTRO 2018 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna de um sistema, ΔU, é dada pela diferença entre o calor trocado com o meio exterior, Q, e o trabalho, W, realizado no processo termodinâmico. Considerando-se essas informações, se um gás monoatômico expande de modo a manter-se sempre com a mesma temperatura, essa transformação pode ser representada pela equação

A
ΔU + W = 0
B
ΔU − W =0
C
Q − W = 0
D
Q + ΔU = 0
f726124f-fc
FUVEST 2019 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Dinâmica, Calorimetria, Transformações Gasosas, Trabalho e Energia, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,

Note e adote:

Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;

Massa molar da água = 18 g/mol;

Densidade da água = 1 g/mL.

A
0,04%.
B
0,062%.
C
4,6%.
D
40%.
E
62%.
a53ced77-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A maior parte da energia usada hoje no planeta é proveniente da queima de combustíveis fósseis. O protocolo de Kyoto, acordo internacional que inclui a redução da emissão de CO2 e de outros gases que causam o efeito estufa, demonstra a grande preocupação atual com o meio ambiente.


O excesso de queima de combustíveis fósseis pode ter como conseqüências o aumento

A
da camada de ozônio e produção de chuvas ácidas.
B
da incidência de câncer de pele e da temperatura global.
C
do efeito estufa e da camada de ozônio.
D
do efeito estufa e dos níveis dos oceanos.
a54114bf-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Sobre biocombustíveis, suas utilizações e as conseqüências de seu uso são feitas as afirmativas abaixo.


I. O Brasil é pioneiro na utilização de Biocombustíveis, pois usa o álcool obtido da canade-açúcar há décadas.

II. Os biocombustíveis podem contribuir com a redução do aquecimento global.

III. Os biocombustíveis são alternativa aos combustíveis fósseis, pois esses são recursos naturais não-renováveis, enquanto os primeiros são renováveis.


Estão corretas as afirmativas:

A
I e II, apenas.
B
I e III, apenas.
C
II e III, apenas.
D
I, II e III.
24511dce-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O quadro abaixo indica o consumo de energia no Brasil distribuído entre vários setores.



Com relação ao setor de transportes, classifique as afirmativas em verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) O consumo de energia colabora para a poluição ambiental do planeta aumentando o efeito estufa como resultado da queima do petróleo e de seus derivados.
( ) A melhoria da eficiência térmica e mecânica dos motores e o uso de combustíveis alternativos podem baixar o consumo e diminuir a dependência externa no setor.

A seqüência correta dessa classificação, é

A
V F.
B
F V.
C
V V.
D
F F.
96eed6b3-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

“Ao longo do crescimento econômico, a humanidade fez uso, sobretudo de fontes de energia não renováveis. Os avanços nos processos tecnológicos industriais ocorreram, inicialmente, em países como a Inglaterra, onde a fonte de matéria-prima abundante para produção de energia era o ____________________. Foi esse combustível que moveu as primeiras máquinas a vapor e deu impulso à Revolução Industrial. Já no século XX, houve uma intensificação do uso do ___________________, sobretudo pelo fato de esse ser mais fácil de armazenar, transportar e usar. Seu potencial poluidor, no entanto, é também elevado.”

(CEMIG – Energia Eficiente Cidadania Inteligente – Bhte – 2005, p. 27-8. Adaptado).


Os combustíveis que completam, corretamente, essas lacunas são:

A
álcool; carvão mineral.
B
carvão mineral; petróleo.
C
petróleo; álcool.
D
petróleo; urânio.
fa1f9def-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Sentados em volta de uma fogueira, assando mussarelas, duas amigas – Vega e Sirius – discutiam sobre a origem da energia irradiada pela combustão da madeira. Ao longo da conversa, as duas amigas fizeram as afirmativas abaixo. Classifique-as como verdadeiras (V) ou falsas (F).

Vega: A energia que está sendo liberada pela combustão foi obtida pela árvore por meio da luz solar.

Sirius: A energia que está armazenada nessa mussarela também é proveniente da luz solar.


A classificação correta é:

A
V V.
B
F F.
C
F V.
D
V F.
0a27dd64-00
UEMG 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O gráfico apresenta a participação de fontes renováveis (em cinza claro) e não-renováveis (em cinza escuro) na matriz energética brasileira de 1970 a 2005.



Os dados desse gráfico mostram que:

A
A participação das fontes não-renováveis na matriz energética brasileira diminuiu.
B
A participação de fontes renováveis na matriz energética brasileira aumentou.
C
Em 1990, as fontes renováveis alcançaram a maior participação na matriz energética brasileira.
D
Em 2000, as fontes não-renováveis alcançaram a maior participação na matriz energética brasileira.