TERMOLOGIA John Física E Disciplina Professor. Gás Ideal O comportamento de um gás real é tanto...

TERMOLOGIA

John

Física EDisciplina

Professor

Gás IdealO comportamento de um gás real é tanto mais próximo de gás ideal quando se encontra em baixas pressões e a altas temperaturas.

30.(URCA/CE-2008) O comportamento de um gás real aproxima-se do comportamento de gás ideal quando submetido a:

a) baixas temperaturas e baixas pressões b) altas temperaturas e altas pressões c) altas temperaturas e baixas pressões d) baixas temperaturas e altas pressões e) baixas temperaturas independentemente da pressão

Variáveis de estado de um gásPressão

Unidade S.I.: N/m² ou Pa

Outras unidades1 atm = 760 mmHg = Pa

Volume

Unidade S.I.: m³

Outras unidades1 m³ = 1000 L

TemperaturaUnidade S.I.: K

𝐓=𝐓𝐜+𝟐𝟕𝟑

 32.(UFU-MG) As grandezas que definem completamente o estado de um gás são:

a) somente pressão e volumeb) apenas o volume e a temperatura.c) massa e volume.d) temperatura, pressão e volume.e) massa, pressão, volume e temperatura.

Condições Normais de Temperatura e Pressão

P = 1 atm e T = 273 K

Equação de Clapeyron

𝐩𝐕=𝐧 .𝐑 .𝐓

p | pressão [Pa]V | volume [m³]n | numero de mols [mol]R | constante geral dos gases [J/mol.K]

R = 8,31 J/mol.K

Lei geral dos Gases

𝐏𝟏𝐕𝟏

𝐓𝟏=𝐏𝟐𝐕𝟐

𝐓𝟐

Transformações Gasosas

Transformação IsoTérmica

P P V

TTV

𝐏𝟏𝐕𝟏=𝐏𝟐𝐕𝟐

35.(UFAC-AC) Considere o gráfico a seguir:

O gráfico acima representa um comportamento típico de um gás submetido à lei de Boyle - Mariotte (P.V = K). Com relação à curva pode-se afirmar que:

a) É uma isocórica e o valor de K é igual a 2,0. b) É uma isoterma e o valor de K é igual a 12,0. c) É uma isocórica e o valor de K é igual a 12,0. d) É uma isoterma e o valor de K é igual a 2,0. e) É uma isobárica e o valor de K é igual a 2,0.

Transformação IsoBárica

P P V

TTV

𝐕𝟏

𝐓𝟏=𝐕𝟐

𝐓𝟐

(UDESC 2014) Um sistema fechado, contendo um gás ideal, sofre um processo termodinâmico isobárico, provocando mudança de temperatura de 200°C para 400°C. Assinale a alternativa que representa a razão aproximada entre o volume final e o inicial do gás ideal.

a) 1,5 b) 0,5 c) 1,4 d) 2,0 e) 1,0

Transformação IsoVolumétrica

P P V

TTV

𝐏𝟏

𝐓𝟏=𝐏𝟐

𝐓𝟐

40.(Unifenas-MG) Um moi de um gás ideal é submetido a uma transformação de estado cíclico, como mostra o gráficoa seguir:  

 a) isovolumétrica, isotérmica, isovolumétrica.b) isobárica, isotérmica, isovolumétrica.c) isovolumétrica, isotérmica, isobárica.d) isotérmica, isobárica, isovolumétrica.e) isovolumétrica,isobárica,isotérmica.

Teoria CinéticaPressão

𝐩=𝟏𝟑 .

𝐦𝐕 .𝐯 ²

p | pressão [Pa]V | volume [m³]v | velocidade [m/s]m | massa [kg]

Velocidade

𝐯=√𝟑 .𝐑 .𝐓𝐌

Energia Cinéticade translação

𝑬 𝒄=𝟑𝟐 .𝐧 .𝐑 .𝐓

Ec | energia cinética [J]T | volume [K]

média por molécula

𝒆𝒄=𝟑𝟐 .𝐤 .𝐓

𝐤=𝟏 ,𝟑𝟖 .𝟏𝟎−𝟐𝟑 𝐉𝐊

Energia Cinéticade translação

𝑬 𝒄=𝟑𝟐 .𝐧 .𝐑 .𝐓

Ec | energia cinética [J]T | volume [K]

média por molécula

𝒆𝒄=𝟑𝟐 .𝐤 .𝐓

Diferentes tipos de trabalho

Trabalho termodinâmico

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dW=F .d . cosθ

P=FA →F=P . AW=P . A .d

W=P .∆VW=P .∆VTransformação Isobárica

Trabalho termodinâmico

W=P .∆VW=P .∆V

(UDESC) Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico representado no diagrama p x V da Figura.

O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é: a) + 30 J b) - 90 J c) + 90 J d) - 60 J e) - 30 J

Primeira lei da Termodinâmica

∆𝐔=𝐐−𝐖

O calor fornecido a um sistema é utilizado para a realização de trabalho pelo sistema sobre o meio

| variação da energia internaQ | calorW | trabalho

Transformação IsoTérmica

P P V

TTV

𝐐=𝐖

Transformação IsoBárica

P P V

TTV

∆𝐔=𝐐−𝐖

Transformação IsoVolumétrica

P P V

TTV

𝐐=∆𝐔

ExemploEm uma transformação termodinâmica sofrida por uma amostra de gás ideal, volume e a temperatura absoluta variam como indica o gráfico abaixo, enquanto a pressão se mantém igual a 20N/m2.

Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250J de calor, determine a variação de sua energia interna.

∆𝐔=𝟏𝟓𝟎 𝐉

(Udesc 2014) Analise as duas situações:  I. Um processo termodinâmico adiabático em que a energia interna do sistema cai pela metade. II. Um processo termodinâmico isovolumétrico em que a energia interna do sistema dobra.  Assinale a alternativa incorreta em relação aos processos termodinâmicos I e II. a) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a situação II o trabalho termodinâmico é nulo. b) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a situação II o fluxo de calor é igual à energia interna inicial do sistema. c) Para a situação I o trabalho termodinâmico é igual à energia interna inicial do sistema, e para a situação II o fluxo de calor é igual à energia interna final do sistema. d) Para a situação I o trabalho termodinâmico é a metade da energia interna inicial do sistema, e para a situação II o trabalho termodinâmico é nulo. e) Para ambas situações, a variação da energia interna do sistema é igual ao fluxo de calor menos o trabalho termodinâmico.

(Uem) Sobre o consumo e a transformação da energia, assinale o que for correto. 01) Ao realizar exercícios físicos, é possível sentir a temperatura do corpo aumentar. Isso ocorre porque as células musculares estão se contraindo e, para isso, estão realizando várias reações exergônicas (exotérmicas). 02) Durante o processo de combustão biológica, a energia é liberada de uma só vez, na forma de calor, que é entendido como uma forma de energia em trânsito. 04) Os organismos autótrofos, como algas e plantas, conseguem transformar a energia química do ATP em energia luminosa, obedecendo à lei da conservação da energia. 08) A transformação da energia química do ATP em energia mecânica, como na contração muscular em um mamífero, obedece à primeira lei da termodinâmica. 16) De acordo com a primeira lei da termodinâmica, pode-se dizer que o princípio da conservação da energia é válido para qualquer sistema físico isolado.

SIM

SIMSIM

Obrigado!Boa semana!!!!