Questão 34681

(ITA - 2018 - 1ª Fase)

Um recipiente de paredes adiabáticas e de volume constante contém duas amostras de água pura separadas por uma parede também adiabática e de volume desprezível. Uma das amostras consiste em 54 g  de água a 25ºC e, a outra, em 126 g a 75º C Considere que a parede que separa as amostras é retirada e que as amostras de água se misturam até atingir o equilíbrio. Sobre esse processo são feitas as seguintes afirmações:

 

I. A temperatura da mistura no equilíbrio é de 323 K

II. A variação de entalpia no processo é nula.

III. A variação de energia interna no processo é nula.

IV. A variação de entropia no processo é nula.

 

Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S) sobre a mistura das amostras de água.

A

Apenas I

B

Apenas I e II   

C

Apenas II e III   

D

Apenas III e IV   

E

Apenas IV   

Gabarito:

Apenas II e III   



Resolução:

Quando se retira a parede que está separando as amostras de água, a troca de calor entre a água mais quente e a de temperatura menor é a mesma. Isto é, a quantidade de calor absorvido por uma amostra é igual à quantidade de calor liberado pela outra amostra.

Ou

Q_1 + Q_2 = 0

Como

Q = mcDelta T

m_1 c Delta T_{1} = -m_2 c Delta T_{2}

54gcdot (T_{f}-25) = -126gcdot (T_{f}-75)

54gcdot (T_{f}-25) = 126gcdot (75-T_{f})

54cdot T_{f}-54cdot 25 = 126cdot 75-126cdot T_{f}

180cdot T_{f} = 126cdot 75+54cdot 25

180cdot T_{f} = 10800

T_{f} = 60^{circ}C = 333,15K

A variação de energia interna e da entalpia nos processos são nulas, afinal a energia trocada é a mesma, o volume constante e as paredes adiabáticas. O sistema tem seu grau de entropia aumentada, pois se retirando a parede que separa as amostras, aumenta-se as possíveis posições das moléculas de água no sistema, garantindo-lhe uma desorganização molecular. Gabarito C.



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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