A termodinâmica estuda como a energia se transfere e se transforma em sistemas físicos, relacionando calor, trabalho, temperatura e energia interna. No Ensino Médio, ela ajuda a interpretar fenômenos cotidianos, como o funcionamento de motores, geladeiras, chuveiros, compressão de gases e mudanças de estado.
Nesta lista, as questões exigem mais que memorização de definições: é preciso comparar processos, reconhecer leis da termodinâmica e interpretar gráficos e situações práticas. Leia com atenção os enunciados, pois os conceitos aparecem em contextos diferentes e com detalhes importantes para a resposta correta.
Questões sobre termodinâmica
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correta: ΔU = Q – W = 500 – 320 = 180 J.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correta: Q = ΔU + W, então W = 200 – (-50) = 250 J.
Comentários por alternativa:
- A) Trabalho negativo significaria trabalho sobre o sistema, não realizado por ele.
- B) O valor de 150 J não satisfaz a primeira lei para esses dados.
- C) A variação interna não determina sozinha o trabalho; é preciso considerar o calor.
- D) Correta: Q = ΔU + W, então W = 200 – (-50) = 250 J.
- E) Nem todo o calor recebido precisa virar trabalho.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correta: sem troca de calor, o trabalho recebido aumenta a energia interna.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: sem troca de calor, o trabalho recebido aumenta a energia interna.
- B) Se o sistema está isolado termicamente, não há perda de calor.
- C) Na compressão, a pressão tende a aumentar, não a diminuir.
- D) A massa do gás não muda por comprimir a seringa.
- E) Na compressão, o volume diminui, não aumenta.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correta: η = 1 – Tf/Tq = 1 – 300/600 = 0,5.
Comentários por alternativa:
- A) 25% não resulta da fórmula de Carnot para esses valores.
- B) Nenhum motor térmico real ou ideal com duas fontes finitas alcança 100%.
- C) 60% não corresponde ao cálculo com temperaturas absolutas.
- D) O fato de uma temperatura ser o dobro da outra leva a 50%, não 75%.
- E) Correta: η = 1 – Tf/Tq = 1 – 300/600 = 0,5.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correta: W = Qq – Qf = 1200 – 900 = 300 J.
Comentários por alternativa:
- A) Uma máquina térmica não converte todo o calor recebido em trabalho.
- B) 900 J é o calor rejeitado, não o trabalho útil.
- C) Correta: W = Qq – Qf = 1200 – 900 = 300 J.
- D) Somar os calores não representa o trabalho produzido.
- E) O sinal negativo indicaria consumo de trabalho, o que não ocorre aqui.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correta: para gás ideal, U depende apenas da temperatura.
Comentários por alternativa:
- A) Pressão constante caracteriza processo isobárico, não isotérmico.
- B) Correta: para gás ideal, U depende apenas da temperatura.
- C) Pode haver troca de calor para manter a temperatura constante.
- D) Em isotérmica, a energia interna não varia se o gás é ideal.
- E) Pode haver trabalho mesmo com temperatura constante.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correta: em um diagrama P x V, a área corresponde ao trabalho.
Comentários por alternativa:
- A) A massa não é representada por essa área.
- B) Energia interna não é obtida diretamente pela área do gráfico P x V.
- C) A temperatura não é dada pela área sob a curva.
- D) Calor e trabalho são grandezas diferentes; o gráfico mostra trabalho.
- E) Correta: em um diagrama P x V, a área corresponde ao trabalho.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correta: ΔT = Q/(mc) = 4500/(0,5×900) = 10 °C, então 30 °C.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: ΔT = Q/(mc) = 4500/(0,5×900) = 10 °C, então 30 °C.
- B) O aumento não é de 20 °C com esses dados.
- C) A variação calculada não é 30 °C.
- D) 10 °C seria a variação, não 30 °C de temperatura final.
- E) A temperatura final não chega a 80 °C com esses valores.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correta: se ambos estão em equilíbrio com C, então têm a mesma temperatura.
Comentários por alternativa:
- A) Em equilíbrio térmico, não há troca líquida de calor entre os corpos.
- B) Energia interna depende também da massa e do material, não só da temperatura.
- C) Se C está em equilíbrio térmico com ambos, sua temperatura é a mesma.
- D) Correta: se ambos estão em equilíbrio com C, então têm a mesma temperatura.
- E) Massa não é determinada por equilíbrio térmico.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correta: no ponto de fusão, o calor latente rompe a estrutura sem elevar a temperatura.
Comentários por alternativa:
- A) A fusão absorve calor, mas a temperatura se mantém constante no ponto de fusão.
- B) Na fusão, o calor recebido não aumenta a temperatura enquanto houver mudança de fase.
- C) Correta: no ponto de fusão, o calor latente rompe a estrutura sem elevar a temperatura.
- D) A temperatura depende do estado e do calor trocado, não só da quantidade de gelo.
- E) A mudança de temperatura não espera a vaporização.
Comentários por alternativa: