Prova de Física: 20 Questões sobre a Primeira Lei da Termodinâmica
Tema: 1 lei da termodinâmica envolvendo cálculos com textos e com 5 opções
Etapa/Série: 2º ano
Disciplina: Física
Questões: 20
Prova de Física – 2º Ano
Tema: Primeira Lei da Termodinâmica
Esta prova contém 20 questões de múltipla escolha sobre a Primeira Lei da Termodinâmica. As perguntas variam em complexidade e abordam conceitos fundamentais e aplicações práticas.
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Questões
1. A Primeira Lei da Termodinâmica é também conhecida como:
– A) Lei da Conservação da Energia
– B) Lei da Termodinâmica
– C) Lei dos Gases Ideais
– D) Lei da Termoquímica
– E) Lei da Energia Potencial
2. Se um sistema realiza 100 J de trabalho e absorve 200 J de calor, qual é a variação de energia interna do sistema?
– A) 300 J
– B) 100 J
– C) 200 J
– D) 400 J
– E) 0 J
3. De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, se um sistema perde calor, isso significa que:
– A) A energia interna do sistema aumenta.
– B) A energia interna do sistema diminui.
– C) O trabalho realizado pelo sistema aumenta.
– D) O trabalho realizado pelo sistema diminui.
– E) A energia total do sistema permanece constante.
4. Um gás em um cilindro realiza 150 J de trabalho ao se expandir contra um êmbolo. Se o calor fornecido ao gás é de 100 J, qual é a variação da energia interna?
– A) -50 J
– B) 150 J
– C) 100 J
– D) 50 J
– E) 250 J
5. O que acontece com a energia interna de um gás ideal em um processo adiabático?
– A) A energia interna aumenta.
– B) A energia interna diminui.
– C) A energia interna permanece constante.
– D) A energia interna oscila.
– E) Não é possível determinar.
6. O trabalho realizado por um sistema termina sendo:
– A) Sempre positivo
– B) Sempre negativo
– C) Dependente da direção do trabalho
– D) Sempre igual ao calor trocado
– E) Nunca pode ser calculado
7. Durante uma compressão isotérmica de um gás, se a temperatura se mantém constante, utilizando a equação da Primeira Lei, o que podemos afirmar sobre a energia interna?
– A) Aumenta
– B) Diminui
– C) Permanece constante
– D) Aumenta até um limite
– E) Dependente da pressão
8. O que significa um processo “isentálpico”?
– A) O sistema não troca temperatura.
– B) O sistema troca energia termal de forma contínua.
– C) O sistema não troca calor.
– D) A entropia do sistema é constante.
– E) A entalpia do sistema permanece constante.
9. Um gás absorve 300 J de calor e realiza 100 J de trabalho. Qual é a variação da energia interna do gás?
– A) 400 J
– B) 200 J
– C) 100 J
– D) 300 J
– E) 500 J
10. Quando um sistema termodinâmico perde trabalho é sinal de que:
– A) O sistema está realizando trabalho no ambiente.
– B) O sistema está recebendo trabalho do ambiente.
– C) Não ocorre troca de energia.
– D) A energia interna aumenta.
– E) A temperatura do sistema diminui.
11. Em um ciclo termodinâmico, a energia total do sistema deve ser:
– A) Aumentar constantemente.
– B) Diminuir constantemente.
– C) Permanecer constante.
– D) Variar de acordo com o trabalho realizado.
– E) Consumir calor continuamente.
12. Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre a Primeira Lei da Termodinâmica?
– A) Energia pode ser criada ou destruída.
– B) A energia total do universo permanece constante.
– C) A energia não pode ser transferida.
– D) Trabalho e calor são a mesma coisa.
– E) Todos os processos termodinâmicos são reversíveis.
13. Se um gás ideal é tratado em um ciclo que envolve as fases de compressão e expansão, a variação de energia interna ao final do ciclo será:
– A) Positiva
– B) Negativa
– C) Zero
– D) Infinita
– E) Dependente da quantidade de calor transferido
14. A equação ΔU = Q – W é uma formulação da Primeira Lei da Termodinâmica. O que cada símbolo representa?
– A) ΔU: variação da entropia, Q: calor, W: trabalho
– B) ΔU: variação de energia interna, Q: calor, W: trabalho
– C) ΔU: variação de energia total, Q: calor, W: temperatura
– D) ΔU: variação da entalpia, Q: trabalho, W: energia interna
– E) ΔU: variação de volume, Q: pressão, W: calor
15. Em um processo cíclico, se um gás realiza 200 J de trabalho e troca 300 J de calor, a variação total de energia interna durante o ciclo é:
– A) 100 J
– B) 0 J
– C) 200 J
– D) 300 J
– E) 500 J
16. Considerando a Primeira Lei da Termodinâmica, o que pode ser dito sobre a energia em um sistema isolado?
– A) A energia pode ser criada.
– B) Não há troca de energia com o meio.
– C) A energia está sempre em fluxo.
– D) Sudden jumps in energy are possible.
– E) A energia é sempre gerada.
17. Qual é a principal característica de um processo adiabático?
– A) O sistema não troca trabalho.
– B) A temperatura do sistema não muda.
– C) Não há troca de calor com o ambiente.
– D) O volume do sistema é constante.
– E) O trabalho realizado não é contabilizado.
18. Durante um processo que envolve trabalho e calor, como podemos descrever a conservação de energia?
– A) A energia apenas entra no sistema.
– B) A energia apenas sai do sistema.
– C) A energia se conserva, entre calor e trabalho.
– D) A energia é destruída.
– E) Os processos termodinâmicos não seguem a conservação de energia.
19. O que representa a eficiência em um motor térmico em relação à Primeira Lei da Termodinâmica?
– A) O quanto a energia é convertida em trabalho.
– B) A quantidade de calor perdido.
– C) A variação de temperatura.
– D) O trabalho que não pode ser realizado.
– E) Todas as opções acima.
20. Se um sistema realiza 250 J de trabalho e absorve 150 J de calor, qual é a variação da energia interna segundo a primeira lei?
– A) 100 J
– B) -100 J
– C) 400 J
– D) 0 J
– E) 250 J
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Gabarito
1. A) Lei da Conservação da Energia
– Justificativa: A Primeira Lei da Termodinâmica é frequentemente chamada de lei da conservação da energia, pois estipula que a energia total de um sistema isolado permanece constante.
2. B) 100 J
– Justificativa: ΔU = Q – W; ΔU = 200 J – 100 J = 100 J.
3. B) A energia interna do sistema diminui.
– Justificativa: Se o sistema perde calor, sua energia interna deve diminuir.
4. D) 50 J
– Justificativa: ΔU = Q – W; ΔU = 100 J – 150 J = -50 J.
5. C) A energia interna permanece constante.
– Justificativa: Em processos adiabáticos, não há troca de calor, portanto a energia interna não muda.
6. C) Dependente da direção do trabalho
– Justificativa: O trabalho pode ser positivo ou negativo, dependendo se o sistema está realizando ou recebendo trabalho.
7. C) Permanece constante
– Justificativa: Em um processo isotérmico, a temperatura não varia, logo a energia interna do gás não muda.
8. E) A entalpia do sistema permanece constante.
– Justificativa: Processo isentálpico implica que a entalpia não se altera.
9. B) 200 J
– Justificativa: ΔU = Q – W; ΔU =
