PROVA DA II UNIDADE

QUESTÕES:

1. Explique a dilatação térmica da água. Com base neste comportamento, explique o efeito importante na vida de animais e de plantas em lagos.

Num liquido, as moléculas se movimentam mais livremente, restritas a um volume definido, e sua forma varia com a do recipiente que o contém. Neste caso, o calor se propaga, predominantemente, através do movimento de moléculas que sobem quando aquecidas e descem quando resfriadas, no processo de convecção. Com base neste processo explicamos o ciclo da água na natureza e como ocorrem as chuvas que é a fonte de água para a biomassa do nosso planeta.

2. Quais são os mecanismos de transferência de calor? Explique e exemplifique cada um deles.

São os Condutores (materiais que permitem a condução de calor) e Isolantes ( materiais que impedem a transferência de calor).

Condução: o calor é transmitido de um objeto para outro;

Convecção: a transferência de calor é ocorrida pelo movimento da massa de uma região do fluido para outra região;

Convecção Natural: escoamento produzido pela existência de uma diferença de densidade provocada por uma expansão térmica;

Radiação: ocorre em virtude da ausência de ondas eletromagnéticas, tal como a luz visível, infravermelho;

3. No que se refere às etapas do ciclo da água no interior da turbina. Associe as colunas correspondentes descrevendo resumidamente cada processo e a transformação envolvida.

(a) Caldeira: a água é vaporizada de acordo a pressão constante, aumentando seu volume; Transformação Isobárica.

(b) Condensador: o vapor passa para o estado líquido, trocando calor com o meio e diminuindo o volume a pressão constante; Transformação Isométrica.

(c) Turbina: o vapor expande, realizando trabalho. Como as hélices da turbina e o vapor estão à mesma temperatura e a transformação ocorre rapidamente, não há trocas de calor; Expansão Adiabática.

(d) Bomba: comprime a água, aumenta sua pressão até que esta se iguale à pressão do interior da caldeira; Processo Isométrico.

4. Enuncie a Lei Zero, a Primeira Lei e a Segunda Lei da Termodinâmica.

Lei Zero: considere 3 sistemas A, B e C no interior de uma caixa. “se cada um dos sistemas A e B, está em equilíbrio térmico com um terceiro C, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si”;

Primeira Lei: “a variação da energia de um sistema durante qualquer processo termodinâmico depende somente do estado inicial e final do sistema”;

Segunda Lei: “é impossível para qualquer sistema sofrer um processo pelo qual ele absorve calor de um reservatório a uma dada temperatura e converte o calor completamente em trabalho mecânico, de modo que o sistema termine em estado idêntico ao inicial”;

5. Explique as etapas do ciclo da geladeira.

As etapas podem ser definidas em:

Compressor: ocorre a compressão, pode ser adiabática. A pressão e temperatura se elevam. Não há trocas de calor (Q=0), o trabalho do compressor é igual a variação de energia;

O Radiador: ocorre uma diminuição de temperatura à pressão constante (2==>3) diminuição isobárica e isotérmica do volume, condensação (3==>4). O calor trocado é igual o de resfriamento e o de condensação;

A Válvula Descompressora: ela é adiabática ocorre com rapidez. A pressão diminuída e o volume é aumentado (4==>5);

O Congelador: o gás freon troca calor com o interior da geladeira a pressão e temperatura são constantes, expande à medida que se vaporiza (5==>);

6. Será que a água sempre ferve à mesma temperatura? Há algum fator que altere isso? Explique sua resposta.

Nem sempre a água ferve a mesma temperatura, o que vai influenciar isto é a pressão, por exemplo a água só ferve a 100ºC, ao nível do mar devido a pressão atmosférica. Já na panela de pressão onde a pressão é bem mais alta a água só ferve a 120ºC. Então se diminuir-mos a pressão a água entrará em ebulição mais rapidamente. Como nas montanhas.