V(m3)

30

20

10

0 3,01,0

CB

A

P(N/m2)

1740

5.105

12.105

V(m3)

P(N/m2)

EXERCÍCIOS DE FÍSICA – TERMODINÂMICA

PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA

1 – Um sistema gasoso recebe do meio externo 200 cal em forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,2J, determinar:

a) O trabalho trocado com o meio, numa transformação isotérmica;b) A variação da energia interna numa transformação isométrica.

2 – Numa transformação isobárica, um gás realiza trabalho de 400J, quando recebe do meio externo 500J. Determine a variação de energia interna do gás nessa transformação.

3 – Numa transformação isobárica, o volume de um gás ideal aumentou de 0,20 m3, sob pressão de 5,0 N/m2. Durante o processo, o gás recebeu 5,0J de calor do ambiente. Determine a variação de energia interna do gás.

4 – Uma bomba de potência 200W comprime um gás contido num recipiente durante 30s. Nesse tempo o gás dispersa para o ambiente externo uma quantidade de calor de 400 cal. De quanto varia a energia interna do gás? Adote 1 cal = 4,18J.

5 – Um sistema tem um volume inicial de 2,5.104 cm3. Fornecendo-lhe uma quantidade de calor igual a 500 cal e mantendo-se a pressão constante e igual a 1,0.105 N/m2, a energia interna aumenta 800J. Calcule o volume final do sistema. Adote 1 cal = 4,18J.

6 – Sobre um sistema realiza-se um trabalho de 3000J e, em consequência, ele fornece 500 cal ao meio exterior durante o mesmo intervalo de tempo. Determine a variação de energia do sistema. Adote 1 cal = 4,2J.

7 – O gráfico representa as transformações experimentadas por um gás ideal.

a) Calcule o trabalho mecânico realizado na expansão de A até C.

b) Admita que, na transformação, o gás receba uma quantidade de calor igual a 100J. Calcule a variação de energia interna do gás.

Revisando:

8 – O volume de um gás aumenta de 4.10– 3 m3 para 12.10– 3 m3. Durante essa expressão, a pressão do gás permaneceu constante e igual a 3.105 N/m2. Determine o trabalho realizado pelo gás e a energia interna.

9 – Determine aproximadamente a variação de energia interna sofrida por 9 mols de um gás considerado ideal, sabendo-se que sua temperatura passou de 57ºC para 147ºC. Dado: R = 8,31 J/mol.K

10 – Numa expansão isobárica, um gás ideal realiza um trabalho mecânico de 15.104 J. Sabendo que a pressão é de 6.106 N/m2 e o volume inicial do gás é de 7 m3, o volume do gás após essa expansão é: