“Entropia na Física: Prova para 1º Ano do Ensino Médio”
Tema: Entropia
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 10
Prova de Física – 1º Ano do Ensino Médio
Tema: Entropia
Esta prova tem como objetivo avaliar seu entendimento sobre o conceito de entropia, suas aplicações e implicações na física. Leia atentamente cada questão e escolha a alternativa que julgar correta.
Questões
1. Entropia é um conceito fundamental na termodinâmica que está relacionado a:
- a) Forças que atuam sobre um corpo.
- b) A quantidade de movimento em um sistema.
- c) Medida da desordem ou aleatoriedade em um sistema.
- d) A temperatura de um corpo.
2. Qual das afirmativas abaixo expressa corretamente a relação entre entropia e transformações espontâneas?
- a) Sistemas tendem a diminuir sua entropia durante processos espontâneos.
- b) Sistemas tendem a aumentar sua entropia durante processos espontâneos.
- c) A entropia é irrelevante em transformações espontâneas.
- d) A entropia deve se manter constante em qualquer transformação.
3. A entropia pode ser entendida como uma medida de:
- a) Energia útil em um sistema.
- b) Calor transferido para um sistema.
- c) Distribuição de partículas em um sistema.
- d) Trabalho realizado por um sistema.
4. Quando uma cubo de gelo derrete e se transforma em água, a entropia do sistema:
- a) Diminui, pois as moléculas se organizam.
- b) Aumenta, pois as moléculas se tornam mais livres.
- c) Permanece constante, pois não há troca de calor.
- d) Aumenta somente quando a água ferve.
5. No contexto da Segunda Lei da Termodinâmica, um exemplo de aumento de entropia é:
- a) O ciclo de um refrigerador.
- b) O processo de combustão em um motor.
- c) A compressão de um gás em um volume fixo.
- d) A solidificação de um líquido.
6. A entropia de um sistema isolado sempre:
- a) Aumenta com o tempo.
- b) Diminui com o tempo.
- c) Permanece constante.
- d) Valida a conservação de energia.
7. Qual das seguintes situações descreve uma diminuição da entropia?
- a) Misturar açúcar em água quente.
- b) Congelar água em um freezer.
- c) Quebrar um copo de vidro.
- d) Aquecer um gás a pressão constante.
8. Em um experimento, você tem um gás em um recipiente fechado. Se você aumentar a temperatura do gás, a entropia:
- a) Diminui, pois as moléculas se agitam menos.
- b) Aumenta, pois as moléculas se agitam mais.
- c) Permanece constante, pois a pressão não muda.
- d) Aumenta somente em que a pressão aumenta.
9. Qual afirmação é verdadeira sobre a entropia em processos irreversíveis?
- a) A entropia diminui.
- b) A entropia aumenta.
- c) A entropia permanece constante.
- d) A entropia não se aplica a processos irreversíveis.
10. Num sistema onde há transferência de calor do corpo mais quente para o corpo mais frio, o que acontece com a entropia total do sistema?
- a) A entropia total diminui.
- b) A entropia total aumenta.
- c) A entropia total permanece a mesma.
- d) A entropia total é irrelevante.
Gabarito
1. c) Medida da desordem ou aleatoriedade em um sistema.
Justificativa: Entropia é, de fato, uma medida da desordem em um sistema. Quanto maior a entropia, maior é a desordem.
2. b) Sistemas tendem a aumentar sua entropia durante processos espontâneos.
Justificativa: A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado nunca diminui; ela tende a aumentar, indicando a espontaneidade de processos.
3. c) Distribuição de partículas em um sistema.
Justificativa: A entropia mede a quantidade de maneiras diferentes que as partículas podem ser arranjadas dentro do sistema.
4. b) Aumenta, pois as moléculas se tornam mais livres.
Justificativa: O derretimento do gelo aumenta a liberdade de movimento das moléculas, elevando a entropia.
5. b) O processo de combustão em um motor.
Justificativa: A combustão aumenta a entropia devido à produção de calor e gases, que tornam o sistema mais desordenado.
6. a) Aumenta com o tempo.
Justificativa: Em um sistema isolado, a entropia sempre tende a aumentar devido à irreversibilidade natural de processos.
7. b) Congelar água em um freezer.
Justificativa: Congelar água resulta na organização das moléculas, reduzindo a entropia do sistema.
8. b) Aumenta, pois as moléculas se agitam mais.
Justificativa: Aumentar a temperatura aumenta a energia cinética das moléculas, resultando em maior desordem e, portanto, maior entropia.
9. b) A entropia aumenta.
Justificativa: Processos irreversíveis, por definição, são acompanhados por um aumento de entropia.
10. b) A entropia total aumenta.
Justificativa: A transferência de calor de um corpo mais quente para um mais frio resulta em um aumento da desordem total do sistema.
