Prova de Física: Questões sobre a Primeira Lei da Termodinâmica

Tema: 1 lei da termodinamica
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 10

Prova de Física – 2º Ano do Ensino Médio

Instruções: Responda às perguntas a seguir, selecionando a alternativa correta. Cada questão vale um ponto.

O que afirma a Primeira Lei da Termodinâmica?
a) A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.

b) O calor não pode ser transferido de um corpo mais frio para um corpo mais quente.

c) A energia é sempre perdida em reações químicas.

d) O trabalho realizado é sempre maior que a energia fornecida.

Em um sistema fechado, se 100 J de calor são adicionados a um gás e o sistema realiza 40 J de trabalho, qual é a variação da energia interna do gás?
a) 40 J

b) 100 J

c) 60 J

d) 80 J

Em um experimento, um gás ideal sofre uma compressão adiabática. Isso significa que:
a) O calor é adicionado ao sistema.

b) Não há troca de calor com o ambiente.

c) O sistema realiza trabalho sobre o ambiente.

d) O gás se expande à temperatura constante.

Qual é a unidade de medida da energia na Primeira Lei da Termodinâmica?
a) Pascal

b) Joule

c) Caloria

d) Kelvin

Se um sistema absorve calor e não realiza trabalho, como podemos descrever a variação da energia interna?
a) A energia interna diminui.

b) A energia interna permanece constante.

c) A energia interna aumenta.

d) Não é possível determinar.

Qual das alternativas representa corretamente a expressão matemática da Primeira Lei da Termodinâmica?
a) ΔU = Q + W

b) ΔU = Q – W

c) ΔU = W – Q

d) ΔU = Q × W

Um recipiente com gás é colocado em um banho térmico que aumenta sua temperatura. Isso representa:
a) Um processo adiabático.

b) Um processo isocórico.

c) Um processo isobárico.

d) Um processo isotérmico.

Se um gás realiza trabalho sobre seu entorno enquanto perde calor, como isso afeta a sua energia interna?
a) A energia interna aumenta.

b) A energia interna diminui.

c) A energia interna permanece a mesma.

d) Não há relação entre essas variáveis.

Qual dos seguintes processos não está de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica?
a) Um motor que converte energia térmica em trabalho.

b) Uma geladeira que retira calor de um ambiente.

c) Um sistema onde a energia total diminui sem causa externa.

d) Um gás que se expande e realiza trabalho.

Em um ciclo de Carnot, a eficiência é dada pela diferença de temperaturas. Se um cilindro de gás ideal realiza esse ciclo, como a temperatura de resfriamento afeta a eficiência?
a) A eficiência aumenta com o aumento da temperatura de resfriamento.

b) A eficiência diminui com o aumento da temperatura de resfriamento.

c) A eficiência não depende da temperatura de resfriamento.

d) Não há relação entre eficiência e temperatura de resfriamento.

a) A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. Essa é a base da conservação de energia.
c) A variação da energia interna (ΔU) é dada por ΔU = Q – W. Substituindo os valores, temos ΔU = 100 J – 40 J = 60 J.
b) Compressão adiabática significa que não há troca de calor com o ambiente, apenas alteração interna da energia do gás.
b) Joule é a unidade de medida de energia no Sistema Internacional, e é amplamente utilizada na termodinâmica.
c) Se um sistema absorve calor (Q > 0) e não realiza trabalho (W = 0), a energia interna aumenta (ΔU > 0).
b) A expressão matemática correta da Primeira Lei da Termodinâmica é ΔU = Q – W, onde Q é o calor adicionado ao sistema e W é o trabalho realizado pelo sistema.
c) Um processo isocórico ocorre sob volume constante, e um aumento de temperatura implica em adição de calor.
b) Quando um gás perde calor (Q 0), a energia interna diminui (ΔU < 0).
c) A Primeira Lei da Termodinâmica não permite que a energia interna diminua sem que haja troca de calor ou trabalho.
b) A eficiência do ciclo de Carnot diminui com o aumento da temperatura de resfriamento, pois isso reduz a diferença térmica e, consequentemente, a eficiência do ciclo.

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