Uma planta é uma estrutura complexa, formada por elementos químicos que, isolados ou agrupados de forma aleatória, não a torna um ser vivo. Para que um ser vivo mantenha sua estrutura e funcione de forma harmônica, é preciso empregar energia, caso contrário esse ser morre e se desintegra.

A lei física que explica por que a vida necessita dessa condição para se manter é a

No texto acima, descreve-se o funcionamento básico de um

Em um seminário de física, um professor apresentou aos alunos o conceito de transformações cíclicas em sistemas termodinâmicos. Ele explicou que, em uma transformação cíclica, um sistema retorna ao seu estado inicial definido em termos das variáveis de estado, pressão, volume e temperatura, após passar por uma série de processos termodinâmicos. Na sequência, o professor propôs um problema teórico envolvendo um motor térmico ideal, operando em ciclos, no qual o sistema realiza trabalho sobre o ambiente e troca calor com dois reservatórios térmicos, sendo um quente e o outro frio, com temperaturas T₁ e T₂ respectivamente.

Com base no entendimento das transformações cíclicas e das leis da termodinâmica, assinale a afirmação verdadeira em relação ao funcionamento desse motor térmico ideal.

Uma máquina térmica ideal, operando em ciclo de Carnot entre duas fontes térmicas, tem seu rendimento estimado em 40%. No entanto, quando a fonte quente desta máquina sofre uma mudança no valor de sua temperatura, mantida a temperatura da fonte fria, o rendimento da máquina térmica nestas condições sofre um aumento de 5% em seu valor original.

Nessas circunstâncias, o aumento percentual sofrido na temperatura da fonte quente é de aproximadamente

A energia térmica (em calorias) necessária para evaporar 1000g de água a 30ºC sob a pressão de 0,65 bar é:

Nota: admita cH₂O = 1 cal/g^oC e L_vapor=600 cal/g e que a pressão de vapor da água a 85°C e a 90°C são respectivamente de 0,60 bar e 0,70 bar.

Em uma usina nuclear, a energia elétrica é obtida a partir do vapor produzido pelo aquecimento da água em contato com o material radioativo no interior do reator. É preciso resfriar o reator para que não sobreaqueça e cause uma explosão. Uma das formas de se fazer isso é circular água fria de uma fonte externa por tubulações em contato com a água aquecida pelo material radioativo. Na recente guerra da Ucrânia, no dia 04/03/2022, forças russas realizaram ataques na região da usina nuclear de Zaporizhzhia, ocasionando um incêndio. Felizmente, o incêndio foi controlado e nenhum dano ao sistema de refrigeração do reator nuclear ocorreu. Sabendo que, no reator nuclear, são válidas as leis da termodinâmica, considere as afirmativas a seguir.

I. A temperatura da água, no interior do reator, está relacionada com a energia cinética média das moléculas de água.

II. A Lei Zero da Termodinâmica relaciona a pressão no interior do reator à pressão fora dele, estabelecendo que as pressões irão tender ao equilíbrio.

III. Considerando a Primeira Lei da Termodinâmica, tem-se um sistema que funciona em um ciclo da Carnot, uma vez que se tem vapor envolvido.

IV. A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece a direção do fluxo espontâneo de calor, de forma que o calor flui do sistema mais quente para o mais frio, causando aquecimento do corpo à temperatura mais baixa.

Assinale a alternativa correta.