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Questões de 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas


ID
561169
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica reversível opera, a cada ciclo, recebendo 600 J de uma fonte quente e liberando 200 J para o ambiente, cuja temperatura se encontra a 27,0 °C. Qual a temperatura, em Celsius, da fonte quente?

Alternativas
Comentários
  • 300K/x = 200J/600J

    x=900K ou 627ºC

     

    Letra D

     

    Espero ter ajudado!


ID
567865
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica remove 300 J de um reservatório quente a 390 K, realiza 50 J de trabalho e descarrega 250 J para um reservatório frio a 273 K. A quantidade de trabalho perdida em cada ciclo, em joules, devido aos processos irreversíveis presentes na operação dessa máquina, é

Alternativas
Comentários
  • n= 1 - 273/390 = 1- 0,7 = 0,3.

    n = t/Q logo t = n*Q

    t = 0,3*300 = 90J

    como a máquina usa 50, 90 - 50 = 40J são perdidos.

  • O ENTENDIMENTO É O SEGUINTE....

    PODEMOS OBTER A EFICIÊNCIA DA MÁQUINA DA TEMPERATURA DOS RESERVATÓRIOS.

    Tq = 390 K

    Tf = 273 K

    COM ESSES DADOS CONCLUIMOS QUE A MÁQUINA DEVERIA TER 30% DE EFICIÊNCIA SENDO O VALOR DO RENDIMENTO TAMBÉM

    300 J ---- 100% DE RENDIMENTO

    X J --------30 % DE RENDIMENTO

    X = 90 J

    MAS A MÁQUINA SÓ ESTÁ ENTTEGANDO 50 J OU SEJA PERDE 40 J

  • E se houver tentativa de homicídio sem lesão corporal?


ID
567904
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A respeito do trocador de calor de duplo tubo, analise as afirmações a seguir.
I - A limitação de uso desse tipo de trocador se deve à pequena área de troca de calor disponível, pois sua confecção está limitada ao comprimento comercial dos tubos.

II - Esse tipo de trocador de calor é usado devido à sua simplicidade na construção, desmontagem fácil e, consequentemente, fácil acesso para manutenção, o que resulta em custos baixos.

III - Para se trabalhar com comprimentos maiores, são grandes as vantagens termodinâmicas desse tipo de equipamento, referentes ao baixo custo de construção e manutenção.
Está correto o que se afirma em

Alternativas

ID
568963
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um aquecedor ideal, que opera segundo um ciclo reversível, é usado para aquecer e manter o interior de um tanque de armazenamento a 600K. Uma análise com base na primeira lei da termodinâmica revela que o tanque perde energia sob a forma de calor à taxa de 3600 kJ/h, por grau de diferença de temperatura entre o ambiente interno e o externo ao tanque. Se a temperatura do ambiente externo é 300K, então a potência mínima necessária para o funcionamento do aquecedor (kW) e o seu coeficiente de desempenho são, respectivamente,

Alternativas
Comentários
  • Q=3600j/(60*Kelvin) = 1kw/Kelvin > 1kw*300Kelvin = 300kw

    COPbc = 1/(1-Tf/tq) = 2

    COPbc = (calor removido)/(trabalho consumido) = 300kw/2 = 150kw


ID
572704
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2009
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Analise as afirmativas abaixo.

I - Quando a temperatura do ar se eleva num processo aproximadamente adiabático, verificamos que a pressão aumenta.

II - Para um gás ideal, as moléculas não exercem ação mútua, a não ser durante as eventuais colisões que devem ser perfeitamente elásticas.

III - A energia interna, ou seja, o calor de uma amostra de gás ideal é a soma das energias cinéticas de todas as moléculas que o constitui.

IV - Numa transformação isotérmica, uma amostra de gás não sofre alterações na sua energia interna.

V - O ciclo de Carnot idealiza o funcionamento de uma máquina térmica onde o seu rendimento é o maior possível, ou seja, 100% .

As afirmativas corretas são, somente,

Alternativas
Comentários
  • Para um gás ideal, as moléculas não exercem ação mútua, a não ser durante as eventuais colisões que devem ser perfeitamente elásticas.

    Moléculas não fazem colisões,elas se repelem ,mas não se encostam


ID
583522
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2006
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A termodinâmica é a área da Física que lida com fenômenos associados aos conceitos de temperatura e calor. Com relação aos conceitos da termodinâmica, é correto afirmar que:

Alternativas
Comentários
  • QUESTÃO SEM RESPOSTA, 


    Todas as afirmativas estão erradas

  • a) (errado)adiabático > sem troca de calor

    b) (errado) a entropia diminui com a temperatura

    c) (errado) rendimento = W/Q

    d) (errado) o trabalho, metematicamente é uma função de trajetória, ou seja, tem integral inexata. Depende do caminho.

    e) (errado) tal suposição desafia a segunda lei, sendo equivocada.

  • a) ERRADO - Adiabático, do grego adiabatos (impenetrável), diz-se do sistema que esteja isolado de quaisquer trocas de calor ou matéria com um meio externo;

    b) ERRADO -  em um estado de equilíbrio termodinâmico a entropia é máxima;

    c) ERRADO - é o inverso do que é dito;

    d) ERRADO - como dito pelo colega Felipe Gomes " o trabalho, metematicamente é uma função de trajetória, ou seja, tem integral inexata. Depende do caminho.";

    e) ERRADO - o enunciado de Kelvin-Plank é categórigo em dizer que o calor não pode ser convertido totalmente em trabalho;

  • Letra D. Pois é uma função de estado, isso quer dizer que não depende do caminho.

  • Trabalho NÃO é função de estado!

  • Na verdade a questão tá gerando confusão pois foi mal formulada, realmente o valor do trabalho na letra D não depende do caminho pois ∆U= W. Porém a questão pede para julgar "Com relação aos conceitos da termodinâmica, é correto afirmar que" acho que o que deixa errado é está frase.

  • Vejam a questão , os 4 gráficos possuem caminhos diferentes, possuindo também trabalhos diferentes.


ID
678073
Banca
UFMG
Órgão
UFMG
Ano
2006
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Numa aula de Física, o Professor Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento.

O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J / (g °C) e 0,46 J / (g °C).

Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário:

• Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.”

• Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio.”

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que

Alternativas
Comentários
  • O comentário de Alexandre estaria certo se ele tivesse falado que tinha colocado os dois blocos em contato. Porque teria a transferência de calor do bloco mais quente para o mais frio, até os dois entrarem num equilíbrio térmico.

    Gab B


ID
686932
Banca
CPCON
Órgão
UEPB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Leia o texto IV, a seguir, para responder à questão 26

A Revolução Industrial consistiu em um conjunto de mudanças tecnológicas com profundo impacto no processo produtivo em nível econômico e social. Iniciada na Inglaterra em meados do século XVIII, expandiu-se pelo mundo a partir do século XIX. James Hargreaves, 1764, na Grã-Bretanha, inventa a fiadora “spinning Jenny”, uma máquina de fiar rotativa que permitia a um único artesão fiar oito fios de uma só vez. ; James Watt, 1768, inventa a máquina a vapor; Gottlieb Daimler, 1885, inventou um motor a explosão etc.

Acerca do assunto tratado no texto IV, em relação às máquinas térmicas, de acordo com a segunda lei da Termodinâmica, podemos afirmar:

I - Nenhuma máquina térmica operando em ciclos pode retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho.

II - A segunda lei da Termodinâmica se aplica aos refrigeradores, porque esses transferem calor da fonte fria para a fonte quente.

III - O rendimento de uma máquina térmica que opera em ciclos pode ser de 100%.


Após a análise feita, verifica-se que é(são) correta(s) apena(s) a(s) proposição(ões)

Alternativas

ID
690121
Banca
CPCON
Órgão
UEPB
Ano
2007
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Sadi Carnot (1796-1832), foi um físico e engenheiro do exército francês, destacando-se por seu estudo sobre as condições ideais para a produção de energia mecânica, a partir do calor, nas máquinas térmicas. Em 1824, Carnot descreveu e analisou o denominado ciclo de Carnot, cuja importância é devida ao seguinte teorema: “Nenhuma máquina térmica que opera entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, pode ter maior rendimento que uma máquina de Carnot, operando entre estas mesmas fontes”. (Alvarenga, B. e Maximo, A. Curso de Física, Volume 2, Editora Scipíone, p. 158, São Paulo, 2000).

Considerando que uma máquina que extrai 375.104 cal de uma fonte à temperatura de 127 o C e rejeita 15.105 cal para uma fonte a 200 K, a diferença entre seu rendimento e o rendimento de uma máquina de Carnot, operando entre estas mesmas temperaturas, é de:

Alternativas

ID
734416
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica, que tem como substância de trabalho 2,00 mols de um gás ideal monoatômico, descreve o ciclo de Carnot. Na expansão isotérmica, o gás recebe 4648J de calor e verifica-se que o seu volume aumenta de 0,200m3 para 0,400m3. Sabendo-se que o rendimento da máquina é de 25% , o trabalho (emkJ) realizado pelo gás na expansão adiabática é
Dados: R = 8,30 J/mol.K (constante de Clapeyron); In2 = 0,700; In3 = 1,10; In4 = 1,40

Alternativas
Comentários
  • Qq = nRT1.ln(V2/V1) = 2.8,3.T1.0,7 = 4658J

    T1 = 400k

    n = 0,25 = 1-T2/T1 = > T2 = 300k

    Por tratar-se de um processo adiabático (expansão), o trabalho é igual a energia interna = pdV

    W = int.pdV, como PV^lambda = constante, substituindo P e integrando fica: (P2V2 - P1V1) / (1- lambda ) = W

    Como é um gás monoatômico, lambda vale 5/3.

    P2V2 = nRT2

    P1V1 = nRT1

    W = nR(T2-T1)/ (1 - 5/3) = 2.8,3.(300-400)/(-2/3) = 2,49kJ

    Letra E


ID
734425
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

As turbinas de certo reator nuclear possuem um rendimento de 12% e são capazes de gerar uma potência elétrica de 1,20.10 3 MW (1M = 106) . A temperatura do vapor superaquecido que alimenta as turbinas é de 327°C. Considerando a potência elétrica constante durante 1,00min., a variação de entropia (em 103 MJ/K) do sistema vapor - turbinas neste intervalo de tempo é

Dado: 0 ° C - 273 K

Alternativas

ID
737563
Banca
Exército
Órgão
EsFCEx
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica, cuja substância de trabalho é um gás ideal, opera segundo o ciclo de Carnot, entre os reservatórios de calor de temperaturas 200K e 500K. Em cada ciclo, a máquina retira 1000J do reservatório quente e realiza um trabalho de 600J. O rendimento desta máquina é:

Alternativas
Comentários
  • n = 1 - (Tf/Tq)

    n = 1 - (200/500)

    n = 0,6

    n = 60%

    letra D


ID
795859
Banca
CEV-URCA
Órgão
URCA
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina que opera em ciclo de Carnot tem a temperatura de sua fonte quente igual a 330°C e fonte fria a 10°C. O rendimento dessa máquina é melhor representado por:

Alternativas
Comentários
  • n = 1 - T2 (fria em kelvin) / T1 (quente em kelvin)

    n = 1 - 283/603 = 053 = 53%

    Item A


ID
801196
Banca
Marinha
Órgão
CEM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um gás, inicialmente à temperatura de 120 K, é submetido a um ciclo de Carnot de rendimento 0,3. A temperatura mais baixa do gás durante esse ciclo é

Alternativas
Comentários
  • Alguém poderia me ajudar??

  • Prezado Antônio,

     

    Se o sistema é submetido a um ciclo de Carnot, isso significa que QH = TH (temperatura mais alta) e QL = TL (temperatura mais baixa).

    Então, utilizando a equação para o rendimento de uma máquina térmica, temos:

     

    n = W/QH => n = (QH - QL) / QH => n = (TH - TL) / TH => n . TH = TH - TL =>TL = TH - n . TH => TL = 120K - 0,3 . 120K => TL = 120K - 36K => TL = 84K

     

    Alternativa B.

     

    Bons Estudos!!!

  • Muito obrigado pela explicação, Otávio!

  • Aplicando a fórmula do rendimento no ciclo de Carnot:

    n= 1-T2/T1

    0,3 = 1-T2/120

    0,3-1=T2/120

    0.7=T2/120

    0,7x120=T2

    84 K = T2


ID
834895
Banca
PUC - RS
Órgão
PUC - RS
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um fabricante alega ter construído uma máquina térmica que, operando entre duas fontes térmicas cujas temperaturas são 200K e 100K, em cada ciclo retira 100J da fonte quente, cede 25J para a fonte fria e realiza 75J de trabalho.


Nesse contexto, é correto concluir que a alegação do fabricante é

Alternativas
Comentários
  • Rendimento desta máquina realizando o ciclo de Carnot:

    N = 1 - 100/200

    N = 1 - 0,5

    N = 50%

    Ou seja, se a máquina retira 100J da fonte quente, irá utilizar 50J para realizar trabalho.

    Segundo o fabricante, sua máquina com essas especificações utliza 75J para realizar trabalho, o que é INVIÁVEL já que ela possuiria um rendimento do que uma máquina de Carnot para essas configurações.

    GABARITO: LETRA B


ID
1073434
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Assinale a alternativa que indica corretamente uma situação possível, de acordo com a Termodinâmica.

Alternativas
Comentários
  • Rendimento menor que 100% sempre.

     

    Gabarito: LETRA D

  • d) Máquina de Carnot com rendimento menor que 100%.

     

    De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica não é possível construir uma máquina térmica que transforme integralmente o calor em trabalho. Em outras palavras, é impossível construir uma máquina térmica com 100% de eficiência. Para que houvesse 100% de rendimento, todo o calor vindo da fonte de aquecimento deveria ser transformado em trabalho, a temperatura absoluta da fonte de resfriamento deveria ser igual a 0K. No entanto, o zero absoluto é impossível para um sistema físico.

  • Uma Máquina de Carnot jamais terá rendimento de 100%, conforme a Segunda Lei da Termodinâmica estabelece, por isso a alternativa A é falsa.

    Se fosse possível para uma fonte fria estar a 0 kelvin, o rendimento seria de 100% (faça a conta) e sabemos que isso não é passível de ser realizado, por isso a alternativa B é falsa.

    Objetos de mesma temperatura não trocam calor entre si, por isso a alternativa C é falsa.

    Gabarito letra D.

  • Nunca mais que cai uma questão assim na EEAR kkkkkk

  • Só as alternativas absurdas, nem pra repetir essa questão kkkkkkkkk

    a) Máquina de Carnot com rendimento de 100%.

    INCORRETA, pois não é possivel operar com rendimento de 100%, já que é impossivel chegar ao 0 K (zero absoluto).

    b) Fonte fria de uma máquina térmica a zero kelvin.

    INCORRETA, pois como explicado anteriormente, não é possível chegar ao 0 K.

    c) Troca de calor entre objetos com temperaturas iguais.

    INCORRETA, pois a troca e calor acontece em objetos de temperaturas diferentes, partindo do de maior temperatura para o de menor.

    d) Máquina de Carnot com rendimento menor que 100%

    ALTERNATIVA CORRETA, pois como expliquei na alternativa a), a maquina de Carnot opera com um rendimento menor do que 100%, mesmo que no rendimento maximizado.

  • Gab D

    Qst pra ñ zerar


ID
1081291
Banca
Aeronáutica
Órgão
EPCAR
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Dispõe-se de duas máquinas térmicas de Carnot. A máquina 1 trabalha entre as temperaturas de 227 °C e 527 °C, enquanto a máquina 2 opera entre 227 K e 527 K.
Analise as afirmativas a seguir e responda ao que se pede.

I. A máquina 2 tem maior rendimento que a máquina 1.
II. Se a máquina 1 realizar um trabalho de 2000 J terá retirado 6000 J de calor da fonte quente.
III. Se a máquina 2 retirar 4000 J de calor da fonte quente irá liberar aproximadamente 1720 J de calor para a fonte fria.
IV. Para uma mesma quantidade de calor retirada da fonte quente pelas duas máquinas, a máquina 2 rejeita mais calor para a fonte fria.

São corretas apenas

Alternativas
Comentários
  • I. A máquina 2 tem maior rendimento que a máquina 1. (Certo)

    Rendimento da máquina 1:

    N = 1 - 500/800

    N = 1 - 0,625

    N = 37,5%

    Rendimento da máquina 2:

    N = 1 - 227/527

    N = 1 - 0,430

    N = 57%

    II. Se a máquina 1 realizar um trabalho de 2000 J terá retirado 6000 J de calor da fonte quente. (Errado)

    Sabendo o rendimento da máquina, podemos fazer uma regra de três para a energia utilizada para realizar trabalho.

    6000 j ------ 100%

    x ------------- 37,5%

    100x = 37,5.6000

    x = 2250 j

    Ou seja, a máquina realizar 2250 j de trabalho

    III. Se a máquina 2 retirar 4000 J de calor da fonte quente irá liberar aproximadamente 1720 J de calor para a fonte fria. (Certo)

    Mesma ideia da afirmativa anterior.

    4000 j ----- 100%

    x ----------- 43%

    100x = 172000

    x = 1720 j

    IV. Para uma mesma quantidade de calor retirada da fonte quente pelas duas máquinas, a máquina 2 rejeita mais calor para a fonte fria. (Errado)

    Sabendo que o rendimento da máquina 2 é maior, para uma mesma quantidade de calor, ela irá rejeitar menos para a fonte fria.


ID
1137157
Banca
FUNDAÇÃO SOUSÂNDRADE
Órgão
CBM-GO
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Podemos definir FOGO, como um processo químico de transformação onde há desprendimento de luz e calor, devido à queima de materiais diversos. No entanto, para que exista FOGO, é necessária a presença de todos os elementos abaixo, que se encontram na opção:

Alternativas
Comentários
  • triângulo do fogo é a representação dos três elementos necessários para iniciar uma combustão. Esses elementos são o combustível que fornece energia para a queima, o comburente que é a substância que reage quimicamente com o combustível e o calor que é necessário para iniciar a reação entre combustível e comburente. 


    Tá dando como gabarito a alternativa E, mas isso não faz o menos sentido.

  • Thiago, na verdade já existe uma definição mais completa que o triângulo do fogo, conhecida como tetraedro do fogo.

    O tetraedro do fogo está descrito na letra C.

    http://www2.iq.usp.br/pos-graduacao/images/aula/aula_07_incendio.pdf

  • O FOGO é uma reação química de oxidação com desprendimento de luz e calor, sendo que a reação é denominada de combustão. Para que isso ocorra é necessário a união de quatro elementos, a saber:

    a) Combustível - substância capaz de queimar e alimentar a combustão. Serve de campo de propagação ao fogo. Podem ser, sólidos, líquidos ou gasosos.

    b) Comburente - elemento que dá vida às chamas, e intensifica a combustão. 

    c) Calor - Forma de energia que eleva a temperatura. Gerada da transformação de outra energia, através de processo físico ou químico. É a condição favorável causadora da combustão.

    d)Reação em cadeia - refere-se à queima auto-sustentável. Surge da união dos outros 3 fatores, gerando uma reação química. 

    Resposta C)

  • Tretaedro do Fogo: Combustível + Calor + Combruente + Reação química entre eles. 


ID
1149637
Banca
IBFC
Órgão
PC-RJ
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

O ciclo de Carnot, independente da substância, é constituído de quatro processos, os quais estão listados nas alternativas a seguir, exceto pela alternativa

Alternativas
Comentários
  • O ciclo de carnot compreende as seguintes reações:

    • Uma expansão isotérmica reversível. O sistema recebe uma quantidade de calor da fonte de aquecimento 
    • Uma expansão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas 
    • Uma compressão isotérmica reversível. O sistema cede calor para a fonte de resfriamento 
    • Uma compressão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas 
    O erro da letra C esta em afirmar ser isobárica   

  • Na realidade adiabatica e isobárica, neste contexto, é a mesma coisa. O errado na letra C é dizer que a pressão constante há recebimento de calor. Não há troca de calor nas etapas a pressao constante.

  • Flávia Alice, na verdade no ciclo de Carnot não tem processo isobárico (Pressão constante). 

  • Em um cenário ideal um processo adiabático é equivalente a um processo isoentrópico, e não a um processo isobárico

  • O ciclo de carnot é constituído por duas transformações isotérmica e duas adiabáticas


ID
1191136
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INMETRO
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Assinale a opção correta com relação a máquinas térmicas.

Alternativas
Comentários
  • Se levarmos em consideração que a entropia mede o grau de desordem de um sistema, e que quanto maior a entropia maior é essa desordem, pode-se concluir que:

    Na geladeira o sistema cede calor, logo, a sua entropia irá diminuir.

    Observando a natureza como um sistema, podemos dizer que o universo está constantemente recebendo energia e não tem capacidade de cede-la. logo a entropia do universo aumenta com o passar do tempo.

  • É inevitável nesse tipo de questão não se ater ao principio da entropia do universo sempre aumentar


ID
1288309
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica de Carnot realiza trabalho, trocando calor com dois reservatórios térmicos: um quente, à temperatura de 800 K, e um reservatório frio à temperatura de 200 K.

Desprezando-se quaisquer perdas por dissipação de energia, o rendimento dessa máquina térmica operando nessas condições é

Alternativas
Comentários
  • Neta= W/Qent, no caso, por ser um máquina térmica, podemos usar as temperaturas.

    Tent=800, W=Tent - Tsai = 800 - 200 = 600 +==> Neta = 600/800 = 0,75 ou 75%.

  • Máquina Térmica de Carnot.


ID
1288327
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Nos trocadores de calor do tipo casco e tubo, há uma separação dos fluidos, que trocam calor entre si sem se misturarem. A construção se baseia num feixe de tubos inseridos no interior de um casco, onde um dos fluidos corre pela parte interna dos tubos, e o outro, pela parte externa.

O uso de um feixe de tubos ao invés de um tubo único, visa a

Alternativas
Comentários
  • Ao aumentarmos a Área, aumentamos o fluxo de calor. => LETRA E)

  • na letra d a temperatura não tem nada a ver com o tamanho das tubulaçoes


ID
1291642
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera com rendimento de 35%. A quantidade de calor que a máquina recebe da fonte de calor quente é 1.000 J.
Qual é a quantidade de calor, em J, que a máquina cede à fonte de calor fria?

Alternativas
Comentários
  • O rendimento e' :     r = 1 - { Q2 / Q1 }

    35 %    e'      escrito como     35/100

    35 / 100 = 1 - [ Q2 / 1000]

     Q2 = 1000 - 350

                           . : .   Q2 = 650 J

  • n= (Tq-Tf )/Tq

    n= Eficiencia

    Tq= Temperatura fonte quente

    Tf= Temperatura fonte fria

    (35/100)=(1000-Tf)/1000

    (1000-Tf)/1000=0,35

    Tf= 1000.0,35-1000

    Tf= 350-1000

    Tf= -650 J


ID
1293772
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um gás ideal é levado de um estado inicial (A) até um estado final (B) seguindo uma transformação isobárica à P = 1,0 × 105 Pa. Tem-se que a variação de energia interna do gás entre (A) e (B) é de 116,0 kJ e que a variação de volume sofrida pelo gás foi de 0,8 m³ .

O calor, em kJ, dado ao sistema é de

Alternativas
Comentários
  • Q = T + delta(U), onde

    Q => calor dado ao sistema

    T => Trabalho, que por sua vez é a integral da Pressão sobre o Volume

    delta(U) => variação da energia interna do gás

    Gabarito E

  • Temos que a variaçao da energia interna é dada por calor menos o trabalho. delta U = Q - W variaçao do trabalho é 116kJ = delta U. o trabalho é dado por: W = F.d. e força é resultante de F = P.A . subistituindo, temos: W=P.A.d , ficando atento as medidas, A.d = v (volume) que foi dado pelo exercicio. logo: W(trabalho) = P(pressão).v(volume) W=100kPa.0.8m3 W=80 voltando, Q=deltaU + trabalho Q=116+80 = 196kJ Gabarito: E
  • h=u+Pv>>>>>h=116*10^3+1*10^5*0,8......196kJ


ID
1374028
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina opera em ciclos retirando, em cada ciclo, QQ = 375 cal, apenas de uma fonte quente (177 °C) e rejeitando QF = 250 cal, apenas em uma fonte fria (27 °C).

A variação da entropia do universo, em cal/K, durante cada ciclo dessa máquina, é

Alternativas
Comentários
  • A variação de entropia é a razão da quantidade de calor pela temperatura. No entanto, como foi pedido a variação de entropia do universo, temos que calcular a variação de entropia da fonte quente, em seguida da fonte fria e no final observar qual foi a variação que neste caso foi nula.

  • Sq=Qq/Tq=375/450=5/6

    Sf=Qf/Tf=250/300=5/6

    Portanto a Variação da entropia é Sq-Sf=0

    Alternativa correta letra d

     


ID
1607440
Banca
PUC - RS
Órgão
PUC - RS
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

INSTRUÇÃO: Para responder à questão , leia o texto e as afirmativas que seguem.

As principais partes de um refrigerador doméstico são o congelador, o condensador e o compressor, sendo que essas duas últimas peças estão localizadas na parte externa do aparelho. O funcionamento do refrigerador depende da circulação de um fluido refrigerante impulsionado pelo compressor. Durante o ciclo termodinâmico, o fluido sofre transformações nas variáveis estado, pressão e temperatura, o que determina o resfriamento no interior do aparelho, levando para fora a energia oriunda dos alimentos refrigerados.

Em relação a essas transformações, considere as seguintes afirmativas:

I. No congelador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura se eleva com a absorção de energia.

II. No congelador, a pressão do gás aumenta, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.

III. No condensador, a pressão do gás é maior do que no congelador, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.

IV. No condensador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura aumenta.

Estão corretas apenas as afirmativas


Alternativas

ID
1635691
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEDU-ES
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.


De acordo com a segunda lei da termodinâmica, se, no projeto de uma máquina térmica, for obedecido o ciclo de Carnot, então essa máquina poderá ter 100% de eficiência.

Alternativas
Comentários
  • De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica não é possível construir uma máquina, operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho.

    Resposta ERRADO

  • Carnot evidenciou que para uma máquina térmica converter calor em trabalho de forma contínua ela deveria trabalhar com 2 fontes: 1 quente e 1 fria. A maquina retira calor da fonte quente e converte-o PARCIALMENTE em trabalho e o restante despreza para a fonte fria.

    Ou seja, para a maquina ter 100% de eficiencia ela:

    1 - converteria todo o calor da fonte quente em trabalho, o que segundo Lorde Kelvin e Max Plank é impossível;

    2 - e só precisariamos da fonte quente, o que descaracterizaria a maquina térmica de Carnot.


ID
1635694
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEDU-ES
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.


Uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot é considerada uma máquina térmica ideal. Nesse caso, o seu ciclo é composto de duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas.

Alternativas
Comentários
  • Em 1824, Carnot idealizou um cilco que proporcionaria rendimento máximo a uma máquina térmica. O Ciclo de Carnot consta de duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas, todas elas reversíveis, sendo o ciclo também reversível.

    Resposta CERTO

  • Esse ciclo proporcionaria o rendimento máximo a máquina térmica. Neste caso o rendimento máximo não é necessariamente 100%

     

  • Em 1824, Carnot idealizou um cilco que proporcionaria rendimento máximo a uma máquina térmica. O Ciclo de Carnot consta de duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas, todas elas reversíveis, sendo o ciclo também reversível.

    Resposta CERTO

  • Quanto mais polêmica a questão mais difícil erra-la da próxima vez

  • a receptação fomenta o crime, logo se vc compra algo roubado, independente de ser seu ou de terceiros, isso fortalece o crime...

    o problema do nosso país não são as leis, mas sim as pessoas!!!


ID
1635700
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEDU-ES
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.


Em toda máquina térmica que opera em ciclos, ao se percorrer todo o ciclo, a variação de entropia é nula.

Alternativas
Comentários
  • Em toda máquina térmica que opera em ciclos, ao se percorrer todo o ciclo, ocorre a variação de entropia.
    Assim, quando um sistema recebe calor Q>0, sua entropia aumenta; quando um sistema cede calor Q<0, sua entropia diminui e  se o sistema não troca calor, sua entropia permanece constante.

    Resposta ERRADO
  • Em toda máquina térmica que opera em ciclos, ao se percorrer todo o ciclo, ocorre a variação de entropia.
    Assim, quando um sistema recebe calor Q>0sua entropia aumenta; quando um sistema cede calor Q<0sua entropia diminui e  se o sistema não troca calor, sua entropia permanece constante.

    Resposta ERRADO

  • Na verdade acredito que o erro seja porque ele fala toda máquina térmica sendo que isto só é verdade para processos irreversíveis caso contrário ds>Q/T

  • Em toda máquina térmica que opera em ciclos, ao se percorrer todo o ciclo, a variação de energia interna é nula.

    Bons estudos!

  • Olha, vou te contar. A pessoa estuda vê que energia interna e entropia são funções de estado, ora se são, dependem apenas dos seus estados finais e iniciais. Num ciclo, como sai e retorna ao mesmo ponto, deveria ser, ao menos do ponto de vista ideal, uma variação nula?

    https://www.respondeai.com.br/aprender/topico/21/424/teoria/406


ID
1645219
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Nas máquinas térmicas, o estado termodinâmico da substância de trabalho é alterado por dispositivos do ciclo em questão. Com relação à substância de trabalho, julgue o item a seguir.


É possível manter inalterada a temperatura de um fluido de trabalho por meio de interações simultâneas com a vizinhança de transferência de energia na forma de calor e trabalho.

Alternativas
Comentários
  • Acima está descrita uma transformação isotérmica. ou seja:

    deltaU = 0, então pela primeira lei da termodinâmica:

    0 = Q - W

  • Não entendi a questão, para mim esta errada, pq há processo irreversíveis a serem considerados, não?!.

    Pela primeira Lei da Termodinâmica ela está correta, pela segunda Lei da termodinâmica, que restringe a primeira, ela esta errada.

  • Lembrem do ciclo de Carnot, existe dois processos isotérmicos, em que se tem trabalho e variação de calor. Logo a alternativa está correta.


ID
1645222
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Nas máquinas térmicas, o estado termodinâmico da substância de trabalho é alterado por dispositivos do ciclo em questão. Com relação à substância de trabalho, julgue o item a seguir.


A transferência de calor para um fluido de trabalho a partir de sua vizinhança permite aumentar a temperatura do fluido. Para esse fim, a parede do dispositivo deve ser adiabática.

Alternativas
Comentários
  • Adiabática = sem calor

    Ou seja, impossível a transferência de calor que permite o aumento da tempertatura através de uma parede adiabática.

  • A transferência de calor para um fluido de trabalho a partir de sua vizinhança permite aumentar a temperatura do fluido. Para esse fim, a parede do dispositivo deve ser DIABÁTICA

  • diatérmica


ID
1678462
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Qual é o rendimento de uma central térmica a vapor cujo calor gerado na caldeira é de 3000kJ/kg, e o trabalho na turbina é de 800kJ/kg e o trabalho na bomba é de 200kJ/kg ?

Alternativas
Comentários
  • W=(800-200)/3000=0,2

  • η = W / Q

    Onde W é o Trabalho Líquido => Wliq = WTurb - Wbomba

    Assim: η = (800-200)/3000 => η = 0,2 ou 20%


ID
1678576
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere que um fluido de trabalho entra em uma turbina com uma vazão de 1Okg/s, entalpia especifica de 2000J/kg e velocidade de 20m/s. Em sua saída, mede-se uma entalpia de 200J/kg e velocidade de 40m/s. Sabendo-se que existe uma perda de calor a uma taxa de 72KJ/h, e que não há vazamento de fluido por nenhuma outra passagem, o trabalho produzido pela turbina, em KW, é de:

Alternativas
Comentários
  • A segunda Lei da Termodinâmica diz que DeltaU=Calor - Trabalho. O trabalho na turbina pode ser calculada: vazão mássica * Variação de entalpia --> 10kg/s *(2000-200)J/Kg --> 18KW.

    No entanto, uma parte desse trabalho foi perdida para a variação de energia cinética, o fluido sofre uma aceleração; temos: Vazão mássica * (v2^2-v1^2)/2 --> 10kg/s*(1600-400)/2 -->6KW.

    Por fim, o anunciado diz que há uma perda de de calor de 72KJ/h --> 72*10^3/3600s -- 20J/s ou 0,02KW.

    Finalmente, temos: 18-6-0,02=11,98KW. Alternativa C.


ID
1678591
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere que um grupo de pesquisadores vem tentando gerar trabalho útil a partir da diferença de temperatura do oceano, utilizando um ciclo de Carnot. Sabendo que a fonte quente, a superfície do mar, encontra-se a 27°C e que a temperatura da água do mar diminui a uma taxa de 0,1K/m, a que profundidade estará a fonte fria para que o sistema tenha uma eficiência de 25%?

Alternativas
Comentários
  • Por Carnot, temos: 25%=1-Tf/(273+27) [Kelvin], logo, Tf:0,75*300: 225K. Como há uma taxa de variação de temperatura pela profundidade, o que nos interessa é a diferença de temperatura: 300-225 --> 75K.

    Finalmente, 75K/(0,1K/m)=750m.

    Alternativa A.


ID
1703389
Banca
PUC-PR
Órgão
PUC - PR
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera entre duas fontes a temperaturas constantes. Considerando que essas fontes estão a 27 ºC e 327 ºC e que a máquina retira 100 kJ da fonte quente a cada ciclo, qual é a energia útil obtida por essa máquina por ciclo?

Alternativas
Comentários
  • Falta na questão a especificação que se trata de uma máquina térmica no ciclo de Carnot. 

    A eficiência é dada por

    n=1 - Tquente/Tfria => 1-300K/600K => 1-0,5 => 0,5 ou 50% de eficiência.

    Logo, de 100kcal são aproveitados 50% ou 50kcal.

  • n = 1 - Tq/Tf

    n = 1 - 300K/600K => 1-0,5 = 0,5

    ------------------------------------------------

    n (rendimento) = W (trabalho) / Qq

    0,5 = W / 100 kJ

    W = 50 kJ

    gabarito D


ID
1717060
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere o seguinte enunciado:

"Não é possível transformar calor completamente em trabalho, com nenhuma outra mudança ocorrendo no ambiente."

0 Enunciado acima diz respeito à : 

Alternativas
Comentários
  • 1ª Lei da Termodinâmica

    A variação de energia interna ΔU de um sistema é igual a diferença entre o calor Q trocado com o meio externo e o trabalho W por ele realizado durante uma transformação

    2ª Lei da Termodinâmica

    Dois enunciados

    Enunciado de Clausius:

    O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta.

    Enunciado de Kelvin-Planck:

    É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico, converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho.

    3ª Lei da Termodinâmica

    Quando um sistema se aproxima da temperatura do zero absoluto, cessam todos os processos, e a entropia assume um valor mínimo. Ou, em outras palavras, a entropia de uma substância pura se aproxima de zero quando a temperatura se aproxima do zero absoluto e é zero na temperatura de zero absoluto.


ID
1718995
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

As turbinas a vapor da propulsão nuclear de um submarino possuem um rendimento de 15% e são capazes de produzir uma potência mecânica constante de 40MW nos eixos rotativos. Se essa potência é entregue em 3,0 minutos, observa-se que a variação de entropia do sistema vapor-turbinas é (1/12) GJ/K . A temperatura, em °C, do vapor superaquecido produzido pelo reator nuclear vale, aproximadamente 

Alternativas
Comentários
  • De acordo com o enunciado, tem-se que:

    a) rendimento = potência útil / potencial total
    0,15 = 40x106 / potência total
    potência total = 40x106 / 0,15 = (4 x 109 / 15) watts

    b) energia consumida = potência total x tempo (3min = 180s)
    energia consumida = (4 x 109 / 15) x 180
    energia consumida = 48 x 109 J

    c) variação de entropia
    TKELVIN = (48 x 109 J) x K / (1/12 x 109 J)
    TKELVIN = 48 x 12 = 576 K = 303°C

    Resposta B)





      




ID
1728688
Banca
FUNCAB
Órgão
PC-AC
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica ideal, trabalha realizando um ciclo de Carnot. Em cada ciclo o trabalho útil, fornecido pela máquina, é de 1500 J, se as temperaturas das fontes de calor são 227°C e 17°C, respectivamente. O rendimento dessa máquina é de:

Alternativas
Comentários
  • Tq = 227 + 273 = 500

    Tf = 17 + 273 = 190

    n = 1 - T_f/T_q = 1 -290/500 = 1- 0,58 = 0,42 = 42%

  • Lembrem-se de converter a temperatura da máquina de Graus Celcius para Kelvin!

     

    Conversão ºC > K :

    K=ºC+273

  • Raciocínio da Celia Dias está correto. Entretanto houve um erro de digitação, no Tf ela queria escrever 290. 


ID
1736896
Banca
FUNCAB
Órgão
CBM-AC
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica ideal, funciona realizando um ciclo de Carnot.Em cada ciclo o trabalho útil fornecido pela máquina é de 1000 J, se as temperaturas das fontes de calor são 127 ºC e 27 ºC, respectivamente.

O rendimento dessa máquina é de:

Alternativas
Comentários
  • Primeiro devemos transformar as temperaturas para K, tanto da fonte quente (127 ºC) quanto da fonte fria (27 ºC). Para transformar para Kelvin é só somar 273 a cada um dos valores:

    - 127 º C em K = 127+273 = 400 K

    - 27 º C em K = 27+273 = 300 K

    Depois disso, vamos precisar calcular a quantidade de calor retirado (Qretirado) e a quantidade de calor cedido (Qcedido). Lembrando que o trabalho útil fornecido pela máquina é dado por: Qretirado - Qcedido = TRABALHO ÚTIL. 

    Qretirado - Qcedido (X) = 1000J (dado na questão)

    Qretirado = 1000 + Qcedido (X)

    A temperatura da fonte quente está para a temperatura da fonte fria assim como o calor retirado está para o calor cedido.

    400/300 = 1000+X/X ====> 400x = 300.1000+300x ===> X = 3.000J  - Qcedido = 3.000 - Qretirado = 1000+3000 = 4000J

    4000J ===> 100% 

    1000J ====> x            

    x= 100/4 = 25%

  • Basta usar a fórmula n=1-T1/T2, onde T1 é a temperatura mais baixa e T2, a mais alta (ambas em K).

    Temos T1=27+273=300 e T2=127+273=400. Daí, n=1-300/400=1-0,75=0,25=25%.

  • TK = Tc +273

    Tquente = 127 +273 = 400K

    Tfria = 27+273 = 300K

    rendimento = 1 - Tfria/Tquente = 1 - 300/400 = 1 - 0,75 = 0,25 = 25%


ID
1781890
Banca
CETRO
Órgão
AMAZUL
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

As usinas nucleares brasileiras Angra 1 e Angra 2 operam com um reator do tipo PWR, que é o mais utilizado no mundo. Sobre os reatores PWR, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • Gab D

    Junto com os reatores de água fervente (BWR), o reator de água pressurizada (PWR) é classificado como um reator de água leve.

    O moderador é o responsável pela perda de velocidade dos nêutrons. Em reatores PWR, a água usada como refrigerante também atua como um moderador de nêutrons.


ID
1838236
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.

Em um sistema que opera conforme o ciclo de Carnot, a parcela máxima de energia que pode ser convertida em trabalho útil depende unicamente da diferença de temperatura dos reservatórios térmicos a que o sistema esteja ligado.

Alternativas
Comentários
  • Sempre achei que o rendimento do Ciclo de Carnot só dependesse da temperatura.

    "Podemos concluir, com esse experimento, que o para o Ciclo de Carnot, o rendimento é uma função exclusiva das temperaturas absolutas de ambas fontes: quentes e frias.

    O rendimento máximo para uma máquina térmica é igual à:

    n=1-Tf/Tq    "

    Fonte: http://www.estudopratico.com.br/ciclo-de-carnot-rendimento-objetivo-e-funcionamento/

    Qual o erro da questão?Estaria no trabalho útil?

  • Gustavo, eu acredito que o erro está em dizer que depende unicamente da DIFERENÇA de tempertaura. Na verdade, depende unicamente da temperatura. Por exemplo, a eficiência de um refrigerador de Carnot é dado por Tf/(Tq-Tf).

    Digamos que, num caso A, a temperatura da fonte fria seja 250K e que, num caso B, Tf seja 300. E digamos ainda que a Tq é dada de tal modo que, em ambos os casos, a diferença de TQ-tF seja a mesma. A eficiencia do caso B será maior que a do caso A, pois Tfb é maior que Tfa. Logo, NÃO DEPENDE UNICAMENTE DA DIFERENÇA de temperatura, mas UNICAMENTE DA TEMPERATURA.

  • A EFICIÊNCIA DEPENDE DAS TEMPERATURAS AS VEZES O RENDIMENTO É DIFERENTE

  • Eu errei também. Mas é só observar a fórmula para cálculo da eficiência de uma máquina de Carnot: Não existe variação, contudo há uma razão envolvida, que é a temperatura da fonte fria dividida pela temperatura da fonte quente.

    Eu sempre pensei em termos de diferença de temperatura. De agora em diante fica a dica: depende da razão, ou divisão, das temperaturas envolvidas.


ID
1838239
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.

As máquinas térmicas, ao transformarem energia mecânica em energia térmica, realizam trabalho a partir de trocas de calor.

Alternativas
Comentários
  • O final que se encontra errado. "... realizam trabalho a partir de trocas de calor." Na verdade a maquina neste caso, TRANSFORMA o trabalho em calor. Seria o exemplo da geladeira, onde o compressor realiza um trabalho externo para retirar o calor do ambiente. No entanto, perceba que o trabalho não é realizado a partir da troca de calor como dizia a questão, mas sim, a troca de calor é uma consequencia do trabalho que foi realizado. 

     

  • Não seria transformarem energia térmica em energia energia mecânica?


ID
1838242
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.

Nas máquinas térmicas, quanto menor for a taxa de conversão do calor recebido em trabalho, maior será o rendimento da máquina.

Alternativas
Comentários
  • O rendimento n é a razão entre o trabalho realizado e o calor retirado da fonte quente. Neste caso o rendimento irá aumentar se a taxa de conversão de calor em trabalho crescer, o que significaria também que menos calor está sendo desprezado para a fonte fria.

  • Nas máquinas térmicas, quanto menor for a taxa de conversão do calor recebido em trabalho, maior será o rendimento da máquina.

    A MAIOR PARTE DO CALOR RECEBIDO NA FONTE QUENTE DEVE SER TRANSFORMADO EM TRABALHO, QUANTO MAIOR FOR ESSA TRANASFORMAÇÃO MAIOR SERÁ A O REDIMENTO DA MÁQUINA E MENOS ENERGIA A MÁQUINA ESTARÁ REJEITANDO PARA A ONTE FRIA.


ID
1862332
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um cidadão parou às 22h em um posto de combustível para encher o tanque de seu caminhão com óleo diesel. Neste horário, as condições climáticas eram tais que um termômetro, bem calibrado fixado em uma das paredes do posto, marcava uma temperatura de 10º C. Assim que acabou de encher o tanque de seu veículo, percebeu o marcador de combustível no nível máximo. Descansou no mesmo posto até às 10h do dia seguinte, quando o termômetro do posto registrava a temperatura de 30º C. Observou, no momento da saída, que o marcador de combustível já não estava marcando nível máximo. Qual afirmação justifica melhor, do ponto de vista da física, o que aconteceu? Desconsidere a possibilidade de vazamento do combustível.

Alternativas
Comentários
  • Quanto maior o coeficiente de dilatação mais fácil sera a dilatação, quanto menor mair difícil!

  • De 10°C para 30°C haverá dilatação, com isso é de se esperar que haja vazamento do combustível, masss a questão deixa claro para desconsiderarmos essa hipótese. Isto me dá a entender que se o tanque dilatar mais que o combustível (por ter um coeficiente de dilatação maior), ele comportará mais espaço! Entretanto, o combustível dilatado não será capaz de preencher o novo espaço disponível e, por isso, o marcador reduzirá o nível.

    Gabarito letra C.

  • Por que não pode ser a letra D ?

  • Paola, não é a B porque o metal não é isolante térmico, ele é absorve muito calor. Você pode fazer o teste colocando a mão na porta de um carro após muito tempo exposto ao sol. Com isso, o tanque irá também aquecer o combustível, mas conforme ele aquece ele também irá dilatar.

    Sabemos que os líquidos dilatam mais do que os sólidos, com isso poderíamos considerar vazamento, mas como a questão pediu para desconsiderar, entendemos que o tanque vai dilatar mais do que o combustível, consequentemente terá maior coeficiente de dilatação.


ID
1898941
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Analise as afirmativas abaixo referentes à entropia.

 

I - Num dia úmido, o vapor de água se condensa sobre uma superfície fria. Na condensação, a entropia da água diminui. 

II - Num processo adiabático reversível, a entropia do sistema se mantém constante. 

III - A entropia de um sistema nunca pode diminuir. 

IV - A entropia do universo nunca pode diminuir. 


Assinale a opção que contém apenas afirmativas corretas.

Alternativas

ID
1898944
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica, funcionando entre as temperaturas de 300 K e 600 K fornece uma potência útil, Pu, a partir de uma potência recebida, Pr. O rendimento dessa máquina corresponde a 4/5 do rendimento máximo previsto pela máquina de Carnot. Sabendo que a potência recebida é de 1200 W, a potência útil, em watt, é 

Alternativas
Comentários
  • Tf( temperatura fria)= 300 k

    Tq(temperatura quente)=600k

    Pt(potência total)=1200 w

    R(rendimento)= R máx(rendimento máximo)x4/5

    Rmáx=1-tf/tq = 1-300/600=1/2

    R=1/2X4/5= 4/10

    Pu(potência útil)= R. Pt(potência total)

    Pu=4/10x1200=480w resposta letra B

    Brasil!!!

  • Também segui essa linha.

  • Tá exigindo muito tecnicismo, o perdão não deixa de ser uma forma de desistir do andamento processual, tanto é que se o acusado quiser prosseguir no feito e provar sua inocência ele pode recusar e exigir o prosseguimento do feito.

  • Valeuu


ID
1976140
Banca
Aeronáutica
Órgão
AFA
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Com relação às máquinas térmicas e a Segunda Lei da Termodinâmica, analise as proposições a seguir.

I - Máquinas térmicas são dispositivos usados para converter energia mecânica em energia térmica com consequente realização de trabalho.

II - O enunciado da Segunda Lei da Termodinâmica, proposto por Clausius, afirma que o calor não passa espontaneamente de um corpo frio para um corpo mais quente, a não ser forçado por um agente externo como é o caso do refrigerador.

III - É possível construir uma máquina térmica que, operando em transformações cíclicas, tenha como único efeito transformar completamente em trabalho a energia térmica de uma fonte quente.

IV - Nenhuma máquina térmica operando entre duas temperaturas fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, operando entre essas mesmas temperaturas.

São corretas apenas

Alternativas
Comentários
  • GAB D

  • I - Máquinas térmicas são dispositivos usados para converter energia térmica em energia mecânica com consequente realização de trabalho. F

    II - O enunciado da Segunda Lei da Termodinâmica, proposto por Clausius, afirma que o calor não passa espontaneamente de um corpo frio para um corpo mais quente, a não ser forçado por um agente externo como é o caso do refrigerador.V

    III - É possível construir uma máquina térmica que, operando em transformações cíclicas, tenha como único efeito transformar completamente em trabalho a energia térmica de uma fonte quente.F

    IV - Nenhuma máquina térmica operando entre duas temperaturas fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, operando entre essas mesmas temperaturas.V


ID
2031835
Banca
IDECAN
Órgão
SEARH - RN
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um motor térmico que apresenta um rendimento de 25% rejeita para fonte fria em cada ciclo 450 cal. Qual é a temperatura da fonte quente e a quantidade de calor recebida por ela em cada ciclo se a temperatura da fonte fria é 300 K e o motor funciona segundo o ciclo de Carnot?

Alternativas
Comentários
  • n= 1- T2/T1

    0,25=1 - T2/T1

    -1+0,25= -300/T1

    0,75=300/T1

    T1=400K

    n= 1- Q2/Q1

    0,75=450/Q1

    Q1=600cal


ID
2034667
Banca
Exército
Órgão
IME
Ano
2009
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um soldado em pé sobre um lago congelado (sem atrito) atira horizontalmente com uma bazuca. A massa total do soldado e da bazuca é 100 kg e a massa do projétil é 1 kg. Considerando que a bazuca seja uma máquina térmica com rendimento de 5% e que o calor fornecido a ela no instante do disparo é 100 kJ, a velocidade de recuo do soldado é, em m/s,

Alternativas
Comentários
  • quantidade de movimento inicial igual a quantidade de movimento final

    Q(sistema) = Q(projetil) +Q(recuo do soldado)

    100.Vs= 1.v

    teorema da energia cinética

    W= Ecf - Eci

    como no primeiro momento o conjunto estava em repouso, Eci=0

    w=Ecf

    w=(100.v²/)2

    agr entra a parte da termodinamica. como o rendimento é 5%e o calor recebido é 100 000J

    O TRABALHO REALIZADO POR ELE É 0,05.100 000

    w= 5000

    *voltando ao teorema da energia cinética

    w=(1.v²/)2

    2.5000=1.v²

    v²= 10 000

    v(do projetil)= 100m/s

    *voltando pra conservaçao da quantidade de movimento

    Q(sistema) = Q(projetil) +Q(recuo do soldado)

    101.v = 1.100 - 100.v

    *como a velocidade inicial é 0

    *aquele sinal de menos apareceu pq o recuo do soldado será na direção contrária ao projétil

    0 = 100 - 100v

    100v= 100

    v=1m/s


ID
2119111
Banca
FGV
Órgão
SEE-PE
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

O engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), cujo trabalho sobre máquinas térmicas viria a ser fundamental para que Rudolf Clausius e Lord Kelvin desenvolvessem a Segunda Lei da Termodinâmica, discutiu em seu trabalho de 1824 “Réflexions sur la Puissance Motrice du Feu” um ciclo idealizado para máquinas térmicas operando entre duas temperaturas, no qual a eficiência seria a máxima possível. Em sua homenagem, tal ciclo é chamado ciclo de Carnot.

Assinale a opção que melhor representa em um diagrama T – S (temperatura – entropia) o ciclo de Carnot.

Alternativas
Comentários
  • ΔS = |ΔQ|/T onde T é constante em dois trechos...


ID
2122975
Banca
FGV
Órgão
SEDUC-AM
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Com relação aos conceitos e às leis da Termodinâmica, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) Todo processo em que um gás parte de um estado de equilíbrio termodinâmico e a ele retorna é, necessariamente, reversível.
( ) A variação da entropia de um gás que evolui de um estado de equilíbrio termodinâmico para outro, é a mesma, quer o processo tenha sido reversível ou irreversível.
( ) A 2ª Lei da Termodinâmica afirma que a energia do Universo é constante.
As afirmativas são, respectivamente,

Alternativas
Comentários
  • Todo processo em que um gás parte de um estado de equilíbrio termodinâmico e a ele retorna é, necessariamente, reversível.  (faltou a palavra espontaneamente).

    O gás tem que voltar espontaneamente.

    A enegia do universo é constante e é afirmado pela primeira lei da termodinâmica, e já a segunda lei fala da desordem, ou seja a desordem do universo está aumentanto e portanto a sua entropia tambem.

  • Estou confusa quanto ao gabarito. Pensei que fosse:

    (F) Todo processo em que um gás parte de um estado de equilíbrio termodinâmico e a ele retorna é, necessariamente, reversível.

    (F ) A variação da entropia de um gás que evolui de um estado de equilíbrio termodinâmico para outro, é a mesma, quer o processo tenha sido reversível ou irreversível. (variação da entropia em processos reversíveis = zero, enquanto em processos irreversíveis é > zero)

    (F ) A 2ª Lei da Termodinâmica afirma que a energia do Universo é constante.

  • Mayanne, a entropia só depende dos estados final e inicial e não do processo.

  • A segundo afirmativa está incorreta, pois entropia é uma função de estado depende só do estado inicial e final do gás e não da sua trajetória ou forma como chegou no outro estado.

  • A resposta do Anderson está incorreta. A definição de processo reversível também inclui a necessidade da vizinhança do sistema também voltar ao estado inicial. Não basta somente o próprio sistema voltar ao seu estado inicial.

    Definição tirada do livro Heat and Thermodynamics:

    " a reversible process is one that is performed in

    such a way that, at the conclusion of the process, both the system and the local

    surroundings may be restored to their initial states without producing any

    changes in the rest of the universe. "


ID
2140111
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um trabalho de 900J é realizado sobre um sistema qualquer, no qual ocorre uma perda de 150J de calor. Em seguida, o referido sistema realiza 300J de trabalho, e mais 50J de calor são perdidos. Assinale a opção que corresponde à energia final do sistema, sabendo que sua energia inicial era zero.

Alternativas
Comentários
  • 1° Situação:

    ΔU = Q - T

    ΔU = -150 -(-900)

    ΔU = 750

    2° Situação:

    ΔU = Q - T

    ΔU = -50 - 300

    ΔU = -350

    ΔU Total: 750 + (-350)

    ΔU Total: 400

    GABARITO: LETRA B

  • Trabalho realizado sobre um gás: Trabalho negativo

    AU = Q - W

    -150 + 900

    AU = Q - T

    400


ID
2140114
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Complementar
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina de Carnot, cuja fonte fria está a 15K de temperatura, tem eficiência de 35%. A temperatura da fonte quente deve ser aumentada em quantos graus Kelvin, aproximadamente, para que a eficiência suba para 50%?

Alternativas
Comentários
  • A fórmula para rendimento:

    n = 1 - Ffria/Fquente

    A fonte quente tem rendimento de 35% quando a fria vale 15K:

    35/100 = 1 - 15/Fq

    15/Fq = 1 - 35/100

    15/Fq = 65/100

    Fq é igual a aproximadamente 23K

    Mas o problema quer saber quanto a temperatura tem de ser aumentada para q se tenha o rendimento de 50%

    1/2 = 1 - 15/Fq

    15/Fq = 1 - 1/2

    15/Fq = 1/2

    Fq = 30K

    Como já se tem 23K num rendimento de 35% e para chegar a 50% precisa-se de 30K é só fazer a subtração:

    30K - 23K = 7K e chegamos até a letra A


ID
2140981
Banca
Marinha
Órgão
ESCOLA NAVAL
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina de Carnot, operando inicialmente com rendimento igual a 40%, produz um trabalho de 10 joules por ciclo. Mantendo-se constante a temperatura inicial da fonte quente, reduziu-se a temperatura da fonte fria de modo que o rendimento passou para 60%. Com isso, o módulo da variação percentual ocorrida no calor transferido à fonte fria, por ciclo, é de

Alternativas
Comentários
  • De acordo com o enunciado, tem-se:
    a) inicial
    0,4 = 1 - Tfinicial/Tq
    Tfinicial/Tq = 1-0,4
    Tfinicial/Tq = 0,6

    b) final
    0,6 = 1 - Tffinal/Tq
    Tffinal/Tq = 1-0,6
    Tffinal/Tq = 0,4

    Assim,
    Tfinicial / Tffinal = 3/2

    n = Tfinicial - Tffinal / Tfinicial
    n = 1 - Tffinal / Tfinicial
    n = 1 - 2/3
    n = 1/3
    n = 0,33
    n = 33%

    Gabarito do professor: Letra D


  • 1° Situação:

    N = T/Qq

    4/10 = 10/Qq

    4Qq = 100

    Qq = 25

    T = Qq - Qf

    10 = 25 - Qf

    Qf = 15

    2° Situação:

    Regra de três para encontrar o novo trabalho

    40% ---- 10 J

    60% ----- x J

    40x = 600

    x = 15 J

    N = T/Qq

    6/10 = 15/Qq

    6Qq = 150

    Qq = 25

    T = Qq- Qf

    15 = 25 - Qf

    Qf = 10

    Qf incial = 15

    Qf final = 10

    Variação de 5

    15 ---- 100%

    5 ------ x %

    15x = 500

    x = 33,33... %

    GABARITO: LETRA D


ID
2174008
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Ao construir uma máquina de Carnot, um engenheiro percebeu que seu rendimento era de 25%. Se a fonte fria trabalha a 25 ºC, a temperatura da fonte quente, em ºC, de tal motor será aproximadamente:

Alternativas
Comentários
  • De acordo com o enunciado, tem-se:
    rendimento = 1 - (Tfria / Tquente)
    25% = 1 - (25 + 273 / Tquente)
    0,25 - 1 = - 298/Tquen
    - 0,75 = - 298 / Tquen
    Tquen = 397,33 K = 397,33 - 273 = 124,3°C

    Resposta B)



  • n = 1 - (Tfria/Tquente)

    25ºC = 298K

    25% = 25/100 

    (25/100) = 1 - (298/x)
    (25/100) = (x-298)/x
    25x = 100x - 29800
    - 75x = - 29800
    x = 397K

    C = K - 273
    C = 397 - 273
    C = 124ºC = Tquente
    LETRA B

  • Temperaturas SEMPRE em Kelvin !!!!!!

    25+273= 298K

    Rendimento = 25%

    25% = 1 - 298/x

    298/x = 75% (75/100)

    multiplica em cruz

    298 75

    x 100

    X = 29800 / 75 = 397 (aprox)

    397K, porém o enunciado pede resposta final em °C, então basta subtrair 273

    397 - 273 = 124

    Gab B = 124°C


ID
2195800
Banca
FUNIVERSA
Órgão
IF-AP
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

O estudo do calor e de suas transformações em energia mecânica é chamado de termodinâmica, que significa “movimento do calor”. A ciência da termodinâmica foi desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse compreendida.

P. Hewitt. Física Conceitual. 9.ª edição (com adaptações).

A respeito da termodinâmica, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • gabarito errado, pois a reação nuclear não é explicada pela termodinâmica.

    A resposta correta é a letra c!

  • O gabarito está certo, a letra C só estaria correta se eles estivessem em equilíbrio térmico um com outro.


ID
2227645
Banca
FCM
Órgão
IF Farroupilha - RS
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Constantes Físicas
Aceleração da gravidade terrestre: g = 10 m/s²
Constante da Gravitação Universal: G = 6,70 x 10-11 N.m²/kg²
π = 3,0
Densidade do ar: ρ = 1,3 kg/m³
Massa da Terra: MT  = 6,0 x 1024 kg

Em 1824, aos 28 anos, o físico e engenheiro francês, Sadi Carnot, publicou um único e importante trabalho no qual demonstrou teoricamente que existe um ciclo especial em que uma máquina térmica obtém o máximo rendimento. Esse ciclo passou a denominar-se ciclo de Carnot.
Considere uma máquina dessas com rendimento igual a 20%. Dobrando-se o valor da temperatura da fonte quente, a eficiência da máquina passará a ser igual a

Alternativas
Comentários
  • eta=1-Tf/Tq
    0,2=1-Tf/Tq
    Tf/Tq=0,8

    Tq=Tf/0,8
    Dobrando

    eta=1-Tf/(2Tf/0,8)

    eta=1-0,4=0,6=60%

  • E = 1 - Tf/Tq 

    Então: 0,2 = 1 - Tf/Tq

               0,2 - 1 = - Tf/Tq

             - 0,8 = - Tf/Tq (multplica por -1 para torná-los positivo)

    Então: 0,8 = Tf/Tq

    Dobrando e substituindo...

    E = 1 - Tf/Tq 

    E = 1 - 1T/2T (vezes) 0,8 (pois é o valor de Tf/Tq)

    E = 1 - 0,5 x 0,8

    E = 1 - 0,4

    E = 0,6

    E = 60%              

     

    Para quem não entender o comentário anterior. :)


ID
2231035
Banca
BIO-RIO
Órgão
ETAM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Durante sua expansão, um gás recebe uma quantidade de calor de 200 J e realiza um trabalho de 130 J. Podemos afirmar que a energia interna do gás:

Alternativas
Comentários
  • ΔU = Q - T

    ΔU = 200 - 130

    ΔU = 70

    GABARITO: LETRA A

    MEU ↯ CANAL ↯ NO YOUTUBE COM VÁRIAS QUESTÕES RESOLVIDAS

    https://www.youtube.com/c/ConcurseirodeElite


ID
2236573
Banca
INEP
Órgão
ENEM
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Até 1824 acreditava-se que as máquinas térmicas, cujos exemplos são as máquinas a vapor e os atuais motores a combustão, poderiam ter um funcionamento ideal. Sadi Carnot demonstrou a impossibilidade de uma máquina térmica, funcionando em ciclos entre duas fontes térmicas (uma quente e outra fria), obter 100% de rendimento.

Tal limitação ocorre porque essas máquinas

Alternativas
Comentários
  • De acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica, o calor de um corpo quente flui de maneira espontânea para um corpo frio; o contrário é obtido através de trabalho de uma máquina térmica. Entretanto, devido a variação de entropia (medida de desordem das partículas em um sistema físico) não há como obter 100% de rendimento nos ciclos que transformam calor em trabalho.

    Resposta B)


  • Segundo Lord Kelvin (William Thomson, 1824-1907), é impossível construir uma máquina térmica em que todo o calor da fonte seja usado integralmente em trabalho, ou seja, seu rendimento nunca será de 100%. A energia que é dissipada na forma de calor se transforma em entropia, aumentando a desordem do sistema.

    Por JF.

  • Em termodinâmica, entropia é a medida de desordem das partículas em um sistema físico. 

  • Nas máquinas térmicas, parte do calor absorvido é utilizado para realizar trabalho e parte é perdido na fonte fria. Essa parte perdida, não pode ser “pega de volta”, portanto é um processo irreversível. A entropia ocorre por conta dessa perda, aumentando a desordem do sistema.

  • Por que a letra D está errada?

  • O fato de uma máquina térmica operando em ciclos entre duas temperaturas fixas não poder ter rendimento de 100% está ligado à segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia do universo (máquina+ambiente) deve sempre aumentar.

  • A letra D está errado por causa da 1° lei da termodinâmica a transformação é conservativa.

    Q= trabalho + variação de energia

  • A Letra D não é a correta pelo fato de que a 1 Lei está de fato de acordo com a conservação da energia, mas ela falha ao tentar explicar a reversibilidade dos processos termodinâmicos. Essa explicação só vem justamente com a 2 Lei da Termodinâmica.

  • A máquina de Carnot seria a máquina ideal que opera o Ciclo de Carnot que é um ciclo termodinâmico reversível, ao longo do qual NÃO há variação de entropia. Entretanto para qualquer ciclo reversível – por exemplo Ciclo de Otto, Ciclo de Diesel, Ciclo de Rankine, … – a variação da entropia é nula.

    A , todas implicando a impossibilidade de uma máquina térmica apresentar rendimento de 100%.

    O Ciclo de Carnot informa qual é o máximo rendimento possível para uma máquina térmica operando entre duas fontes térmicas com temperaturas constantes.

    Então, mesmo que uma máquina térmica operasse o Ciclo de Carnot e, portanto, NÃO houvesse variação da entropia, não seria possível um rendimento de 100%.

    As máquinas térmicas reais apresentam rendimento inferior ao dado pelo Ciclo de Carnot e também determinam que a variação da entropia do sistema máquina e fontes térmicas seja positiva.

  • "Dizer que "produzem aumento da entropia" é uma outra forma de dizer que libera calor pra fonte fria".

    Pra ser 100% uma máquina não deveria perder calor pro ambiente. Hoje sabemos que o calor nunca deve ser zero.

    Professor Pinguim: https://www.youtube.com/watch?v=eir9uZNsDoA?t=1829

  • Resolução do prof. de física do Estratégia Concursos:

    https://www.youtube.com/watch?v=9sHnZwNPIVo

  • No processo que ocorre na máquina térmica,parte do calor vai ser usado para o funcionamento do trabalho e parte perdida para a fonte fria, causando o aumento da entropia ou desordem do sistema.


ID
2245945
Banca
FUNRIO
Órgão
CBM-GO
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Num ambiente termicamente isolado, são colocados alguns corpos: uma pedra de gelo, um copo de água fria, uma chaleira com água fervendo, uma barra de ferro em brasa e outras coisas quentes e frias. Haja ou não contato entre eles, os corpos quentes vão esfriar e os frios vão aquecer até que, depois de algum tempo, todos atinjam o mesmo estado térmico. Nessas condições, dizemos que todos os corpos estão em equilíbrio térmico e atingiram a mesma temperatura. A evolução desse sistema, no sentido de atingir o equilíbrio, é prevista por uma lei da Natureza denominada lei zero da termodinâmica e que pode ser enunciada da seguinte forma: Se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo B e este está em equilíbrio térmico com um corpo C, então A está em equilíbrio térmico com C.

Esse texto está INCORRETO porque

Alternativas
Comentários
  • segunda lei da termodinâmica ou segundo princípio da termodinâmica expressa, de uma forma concisa, que "A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo". Mais sensivelmente, quando uma parte de um sistema fechado interage com outra parte, a energia tende a dividir-se por igual, até que o sistema alcance um equilíbrio térmico.

    Enquanto a primeira lei da termodinâmica estabelece a conservação de energia em qualquer transformação, a segunda lei estabelece condições para que as transformações termodinâmicas possam ocorrer.

    https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_zero_da_termodin%C3%A2mica

  • primeira lei :

    Du = Q - W

    segunda lei: fala sobre as máquinas térmicas

    "é impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, transforme 100% da energia em trabatlho útil"


ID
2283820
Banca
PUC - RS
Órgão
PUC - RS
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em uma máquina térmica ideal que opere em ciclos, todos os processos termodinâmicos, além de reversíveis, não apresentariam dissipação de energia causada por possíveis efeitos dos atritos internos nos mecanismos ou turbulências no fluido operador da máquina. O ciclo de Carnot é um bom exemplo de processo termodinâmico idealizado, que apresentaria a maior eficiência possível na transformação de calor em trabalho útil. A eficiência para uma máquina de Carnot operando entre as temperaturas absolutas de 300 K e 900 K seria de aproximadamente _________, e a entropia do sistema ficaria _________ durante o processo.

Alternativas
Comentários
  • E = 1 - 300/600 = 66%

    Entropia é a grandeza que mede a energia que não é capaz de ser transformada em trabalho, para máquina ideal, sem dissipação de energia, todo o calor será transformado em trabalho.

  • Só uma correção Bruno, no lugar do 600K é 900K Muito obrigado cara, ajudou demais
  • Δ = 1 - 300/900 = 66%

    A máquina térmica ideal opera em um ciclo de Carnot. Se a variação de entropia depende apenas do estado inicial e final, então no ciclo de Carnot a variação de entropia vai ser 0.

    Estado inicial = Estado Final


ID
2329654
Banca
IESES
Órgão
SERGAS
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:
Em motores de combustão interna, operando com o Ciclo Termodinâmico de Otto, quatro tempos, o período de tempo em que as válvulas de admissão e as válvulas de escapamento permanecem simultaneamente abertas é designado de:

Alternativas
Comentários
  • cruzamento de válvulas.


ID
2329663
Banca
IESES
Órgão
SERGAS
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:
Ao avaliar o desempenho de um motor de combustão interna, em um dinamômetro de bancada, durante a realização dos testes de potência máxima, é necessário o registro, em todas a faixas de trabalho do motor, as variáveis:

Alternativas

ID
2329666
Banca
IESES
Órgão
SERGAS
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:
Ao se avaliar a queima de um combustível em uma máquina térmica, em razão da emissão dos gases resultantes da queima, uma medida do fator lambda igual a 1.05 indica uma mistura:

Alternativas
Comentários
  • Estequiométrica = 1

    Mistura rica < 1 , maior potência.

    Mistura pobre > 1, maior economia.


ID
2339890
Banca
IDECAN
Órgão
CBM-DF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica cujo rendimento é de 25% opera de acordo com o ciclo de Carnot rejeitando para a fonte fria em cada ciclo 450 cal. Sendo a temperatura da fonte fria de 27°C, então a temperatura da fonte quente e a quantidade de calor fornecida à máquina em cada ciclo são, respectivamente, iguais a:

Alternativas
Comentários
  • Rendimento de uma máquina de Carnot:

    N = 1 - Tf/Tq

    1/4 = 1 - 300/Tq

    300/Tq = 1 - 1/4

    300/Tq = 3/4

    3Tq = 1200

    Tq = 400K

    Agora temos que encontrar a quantidade de calor fornecida.

    N = T/Qq

    1/4 = T/Qq

    Qq = 4T

    T = Qq/4

    T = Qq - Qf

    Qq/4 = Qq - 450

    Qq = 4Qq - 1800

    3Qq = 1800

    Qq = 600 cal

    GABARITO: LETRA A

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ID
2345281
Banca
IDECAN
Órgão
CBM-DF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica recebe de uma fonte quente 1,5 . 10⁴ J e rejeita para a fonte fria 1,2 . 10⁴ J. O rendimento dessa máquina é de:

Alternativas
Comentários
  • Só aplicação da fórmula do ciclo de Carnot.

  • Gab A

     

    n = 1 - Qf/Qq

     

    n = rendimento

    Qf = fonte fria

    Qq = fonte quente

     

    Aplicando:

    n = 1 - 1,2.10^4 / 1,5.10^4

    n = 1 - 0,8

    n = 0,2 (x100) = 20%

  • Usei regra de 3.

    80% é pra fonte fria, e o restante, 20% é o rendimento da fonte quente.

  • T = Qq - Qf

    T = 1,5.10⁴ - 1,2.10⁴

    T = 0,3.10⁴ = 3.10³

    N = T/Qq

    N = 3.10³ / 1,5.10⁴

    N = 1/5 ou 0,2 = 20%

    GABARITO: LETRA A

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ID
2345287
Banca
IDECAN
Órgão
CBM-DF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma das formas de se obter energia térmica é através da combustão ou queima de materiais. Cada substância na sua queima libera uma quantidade de calor diferente. A quantidade de calor que cada substância libera na combustão é chamada calor de combustão. Considere que um fogareiro com um botijão de gás permite aquecer no máximo 225 litros de água de 20°C até 100°C e que o calor de combustão do gás é de 6000 kcal/kg. Sendo assim, esse é um botijão de:

(Considere: densidade da água = 1 g/cm³.)

Alternativas
Comentários
  • Qágua =

    M*c*delta T =

    225*1*(100-20) =

    18000cal

    gás -

    Qgás = M*c*delta T

    18000 = M *6000

    M = 3 Kg

     


ID
2368564
Banca
FCC
Órgão
SABESP
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica apresenta potência útil de 12 kW e rejeita, em cada segundo, 4,5 kcal para o seu condensador que está à temperatura ambiente de 27 °C.
O rendimento dessa máquina, em porcentagem, é de
Considere 1 cal = 4 J

Alternativas
Comentários
  • Precisamos lembrar que Potência é igual a Pot=W/t, ou seja, o trabalho(w) é igual

    W=Pot x t = 12000 J

    W= Qquente - Qfria >>> 1200J=Qquente - 1800J >>> Quente= 3000J

    n = 1 -(1800/3000) = 1 -0,6 >>> n=0,4 >> n= 40%

    Letra D


ID
2386546
Banca
IBFC
Órgão
POLÍCIA CIENTÍFICA-PR
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Analise as afirmativas que seguem tendo como base o tema “termodinâmica”
I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclo, extraia calor de uma fonte e o transforme integralmente em trabalho.
II. Em um sistema fechado, não há troca de massa com a vizinhança, mas é permitida passagem de calor e trabalho por sua fronteira.
III. Sistema isolado é um sistema que não troca energia nem massa com a sua vizinhança.
Está correto o que se afirma em:

Alternativas
Comentários
  • I. Certo, é o enunciado da 2º lei.

    II. Certo, em um sistema fechado, também chamado de massa de controle (MC), é permitido apenas a troca de energia com a vizinhança.

    III. Certo, sistemas isolados são completamente isolados do ambiente, não trocam calor, trabalho ou matéria e/ou energia com a vizinhança.

  • Sistema Isolado é diferente de sistema fechadoo


ID
2400430
Banca
IF-CE
Órgão
IF-CE
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A segunda lei da Termodinâmica pode ser encarada como um princípio de degradação da energia, porque

Alternativas

ID
2411068
Banca
Marinha
Órgão
Quadro Técnico
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma maquina térmica de Carnot recebe, de uma fonte quente, 4200J por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 700K e 400K, o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo e a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria em cada ciclo são, respectivamente:

Alternativas
Comentários
  • N = 1 - Tf/Tq

    N = 3/7

    N = trab/Q

    3/7= trab/ 4200

    trab = 1800

  • N = 1 - Tf/Tq

    N = 3/7

    N = trab/Q

    3/7= trab/ 4200

    trab = 1800

  • A quantidade de calor rejeitada pela fonte fria vai ser:

    Trabalho= Q1- Q2

    1800= 4200-Q2

    Q2= 4200-1800

    Q2= 2400J


ID
2414158
Banca
Quadrix
Órgão
SEDF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.

Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.

O ciclo da máquina de Carnot é composto de dois processos adiabáticos e dois processos isotérmicos.

Alternativas

ID
2414161
Banca
Quadrix
Órgão
SEDF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.

Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.

Os valores da eficiência teórica e da eficiência real da máquina de Carnot são, respectivamente 3/4 e 5/9.

Alternativas
Comentários
  • Resposta: Errado

    A eficiência teórica de uma máquina de Carnot é igual a:

    n= 1- Tq/Tf

    onde Tq é a temperatura da fonte quente em Kelvin

    e Tf é a temperatura da fonte fria em Kelvin

    resultando em 3/7 e não 3/4 como informado na questão

  • Essa questão me incomoda na parte "foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K" por que ele não deixa claro que essas temperaturas são a temperatura quente e a temperatura fria, fica mais evidente que a máquina funciona a essas temperaturas...


ID
2416636
Banca
COSEAC
Órgão
UFF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Para determinada aplicação, é necessária a utilização de um motor térmico com potência útil de 5kW. Para isso, duas alternativas de motor foram propostas, com o motor I, que consome 10.000J/s de taxa de calor e trabalha com T1 = 300K e T2 = 1.200K , ou com o motor II, que consome 8.000J/s de taxa de calor e trabalha com T1 = 300K e T2 = 900K. Denotando por T1, T2 , W e Q, respectivamente, a temperatura da fonte fria, a temperatura da fonte quente, a potência desenvolvida e a taxa de calor fornecida, e considerando que a máxima eficiência teórica que uma máquina térmica pode desenvolver corresponde à do ciclo de Carnot, é correto afirmar que:

Alternativas

ID
2445859
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Se um motor recebe 1000 J de energia calorífica para realizar um trabalho de 300 J, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna, em joules, e seu rendimento, valem:

Alternativas
Comentários
  • Até a parte do rendimento é possível fazer a questão, para encontrar ''ΔU'' que realmente não é possível, pois independente se usar QF ou QI  não terá resultado em nenhuma alternativa.

    ΔU com QI

    ΔU = trabalho - QI

    ΔU = 300 - 1000

    ΔU = -700J

    -----------------------------------------------------------

    ΔU com QF

    ΔU = trabalho - QF

    ΔU = 300 - (-700)

    ΔU = 300 + 700

    ΔU = 1000J

  • Questão anulada.

  • ué mas a variação de energia interna não é Q-J

    ou seja vai dar 700, e o rendimento é o útil pelo total, o útil é o que ele utilizou pra realizar trabalho os 300 divido pelo total que é 1000 vai dar 30%

    o que tá errado é o resultado ser 1700 por isso foi anulada


ID
2458660
Banca
IDECAN
Órgão
CBM-DF
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Até meados do século XIX, acreditava‐se ser possível a construção de uma máquina térmica ideal, que seria capaz de transformar toda a energia fornecida em trabalho, obtendo um rendimento total (100%). Para demonstrar que não seria possível, o engenheiro francês Nicolas Carnot (1796‐1832) propôs uma máquina térmica teórica que se comportava como uma máquina de rendimento total, estabelecendo um ciclo de rendimento máximo, que mais tarde passou a ser chamado Ciclo de Carnot. Esse princípio nos leva a concluir que:

Alternativas
Comentários
  • d) Nenhuma máquina térmica operando entre duas temperaturas fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, operando entre essas mesmas temperaturas.

     

    Em sua demonstração, Carnot conceituou dois postulados, que foram propostos antes mesmo de enunciada a primeira lei da termodinâmica. Veja o que os postulados de Carnot enunciam:

    1° postulado de Carnot

    Nenhuma máquina operando entre duas temperaturas fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, operando entre essas mesmas temperaturas.

    2° postulado de Carnot

    Ao operar entre duas temperaturas, a máquina ideal de Carnot tem o mesmo rendimento, qualquer que seja o fluido operante, e é completamente reversível, sem adição de energia.

     

    FONTE: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-carnot.htm


ID
2495923
Banca
Marinha
Órgão
CEM
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot operando entre duas fontes com temperaturas T1 = 187°C e T2 = 67°C é igual a

Alternativas
Comentários
  • O rendimento de um ciclo de Carnot é dado por: n=1-Tf/Tq . Onde Tf é a temperatura da fonte fria em Kelvin e Tq é a temperatura da fonte quente em Kelvin.

  • R= 1 - (67+273/187+273)

    R = 1 - 17/46 = 6/23

  • C) 6/23

    O rendimento de uma máquina de Carnot é dado por: n=1-Tf/Tq .

    Onde:

    Tf é a temperatura da fonte fria medida em Kelvin

    Tq é a temperatura da fonte quente medida em Kelvin.

    Tf(K) = 67+273 = 340 K

    Tq(K) = 187+460 = 460 K

    n = 1 - 340/460

    n = 1 - 17/23

    n = 6/23


ID
2537593
Banca
Exército
Órgão
IME
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere as afirmações abaixo, relativas a uma máquina térmica que executa um ciclo termodinâmico durante o qual há realização de trabalho.


Afirmação I. Se as temperaturas das fontes forem 27° C e 427° C, a máquina térmica poderá apresentar um rendimento de 40%.

Afirmação II. Se o rendimento da máquina for 40% do rendimento ideal para temperaturas das fontes iguais a 27° C e 327° C e se o calor rejeitado pela máquina for 0,8 kJ, o trabalho realizado será 1,8 kJ.

Afirmação III. Se a temperatura de uma das fontes for 727° C e se a razão entre o calor rejeitado pela máquina e o calor recebido for 0,4, a outra fonte apresentará uma temperatura de -23° C no caso de o rendimento da máquina ser 80% do rendimento ideal.


Está(ão) correta(s) a(s) seguinte(s) afirmação(ões):

Alternativas
Comentários
  • Antes de analisarmos as afirmações, vale lembrar que a máquina de maior rendimento possível, denominada máquina ideal, é a que segue o ciclo de Carnot, cujo rendimento é dado por 1 - Tf/Tq (Tq - temperatura da fonte quente.; Tf - temperatura da fonte fria)

    .

    Afirmação 1 - CORRETA

    O maior rendimento possível para uma máquina operando entre essas temperaturas é 1 - 300/700 ~ 57,1%

    Portanto, a máquina real poderá ter um rendimento de 40%

    .

    Afirmação 2 - ERRADA

    O rendimento da máquina ideal nessa situação é de 50%, com a máquina real rendendo 40% disso. Temos então um rendimento de 20% para a máquina real.

    O rendimento pode ser calculado por 1 - Qf/Qq

    Segue que 0,2 = 1 - 0,8/Qf, Resultando em Qf = 1 kJ

    por definição, o rendimento é dado por T/Qq, portanto 0,2 = T/1

    Segue que T = 0,2 kJ

    .

    Afirmação 3 - CORRETA

    O rendimento da máquina real é dado por 1 - Qf/Qq

    Portanto, tempos um rendimento de 60%.

    Como isso é 80% do ideal, segue que o rendimento ideal é de 75%.

    Por outro lado, uma máquina ideal operando entre as temperaturas de 250 K (-23 ºC) e 1000 K (727 ºC) tem um rendimento de 1 - 250/1000 = 75%, o que corresponde ao obtido anteriormente.


ID
2585581
Banca
IBFC
Órgão
SEE-MG
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera segundo o Ciclo de Carnot, o qual, simplificadamente, consiste em transferir calor de uma fonte quente para uma fonte fria, sendo que uma parte do calor é convertida em trabalho. Analise as afirmações abaixo:


I. Uma geladeira é uma máquina térmica, na qual o interesse maior é na dissipação de calor.

II. Uma usina nuclear é uma máquina térmica que utiliza a radiação como fonte de calor, para aquecer a água até o estado de vapor, e este move uma turbina.

III. Um motor a vapor é uma máquina térmica que utiliza o calor gerado pela queima de combustível para aquecer a água até o estado de vapor, e este move uma turbina.


Assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • Calor gelado está é nova para mim kkk

  • Eu errei. n concordei com dissipação de calor

  • “Num sistema com pressão constante, o volume de determinada massa fixa de um gás é diretamente proporcional à temperatura.”

    Isso significa que se dobrarmos a temperatura, o volume ocupado pelo gás também dobrará. Por outro lado, se diminuirmos a temperatura, o volume do gás também diminuirá na mesma proporção.

    Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm

    Se pensarmos de forma inversa, aumentando o volume, aumenta a temperatura ! rrss

  • Qual é o sinônimo de dissipar?

    3 desvanecer-se, espalhar-se, perder. Desaparecer: 4 acabar, extinguir-se

    Viu só, não da pra negligenciar Português / Sinônimos e Significados das palavras hehehe


ID
2608993
Banca
Aeronáutica
Órgão
ITA
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.

Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3

No livro Teoria do Calor (1871), Maxwell, escreveu referindo-se a um recipiente cheio de ar:


"... iniciando com uma temperatura uniforme, vamos supor que um recipiente é dividido em duas partes por uma divisória na qual existe um pequeno orifício, e que um ser que pode ver as moléculas individualmente abre e fecha esse orifício de tal modo que permite somente a passagem de moléculas rápidas de A para B e somente as lentas de B para A. Assim, sem realização de trabalho, ele aumentará a temperatura de B e diminuirá a temperatura de A em contradição com ... ”.


Assinale a opção que melhor completa o texto de Maxwell.

Alternativas
Comentários
  • A lei zero da termodinâmica estabelece que "se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si

    acredito que o gabarito correto seria letra C

  • A teoria é o enunciado sobre o Demônio de Maxwell. Nela está dizendo que não haverá variação de energia em A e o seu grau de desordem tende diminuir, o que vai totalmente em colisão com a Segunda Lei da Termodinâmica, onde o grau de desordem de um sistema tende a aumentar, a para reverter parte deste efeito, é necessário um gasto de energia (sistema irreversível). Gabarito letra B

ID
2654077
Banca
CS-UFG
Órgão
SEDUC-GO
Ano
2010
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

De acordo com a segunda lei da termodinâmica, nenhuma máquina térmica pode possuir eficiência de 100%. Então, qual seria a eficiência máxima de uma máquina térmica? Esta pergunta foi respondida em 1824 pelo engenheiro francês Sadi Carnot, que desenvolveu uma máquina hipotética que fornece a eficiência máxima permitida pela segunda lei. Sendo QH o calor fornecido ao sistema e |QC| o calor rejeitado, o ciclo dessa máquina, conhecido como ciclo de Carnot, é representado, em um diagrama pV, por

Alternativas
Comentários
  • O ciclo de Carnot é composto por: Duas curvas isotérmicas e duas curvas adiabáticas.

  • Pela sequência: Carnot,Otto, Stirling e Diesel.


ID
2658091
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um motor térmico operando segundo um ciclo de Carnot possui rendimento de 45%.


Se a temperatura da fonte quente é de 60°C, qual é o valor da temperatura da fonte fria desse sistema, em °C?

Alternativas
Comentários
  • nCarnot=45%; Tq=60+273=333

    n=(T1-T2)/T1

    0,45=(333-T2)/333

    T2=183.15K

    T2=-89.9C

    Letra A


ID
2703571
Banca
CESGRANRIO
Órgão
LIQUIGÁS
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas: a cada ciclo, ela toma 1200 J de uma fonte quente TQ = 800 K e rejeita 1100 J em uma fonte fria TF = 600 K.

O rendimento aproximado, em %, dessa máquina, é

Alternativas
Comentários
  • Q = W + ∆U

    1200 = W + 1100

    W = 100 J

     

    R = (W / Q)

    R = 100/1200 = 0,083 *100 {para expressar em porcentagem}

    R = 8,3%

  • A definição de rendimento era (TQ-TF)/TQ = n

    Eu achava que o rendimento de máquinas térmicas era função somente da Temperatura das fontes quentes e frias...

     

  • A definição do rendimento em função da temperatura é para EFICIÊNCIA MAXÍMA (Carnot).

    Na referida questão, pede-se o rendimento da MÁQUINA. Portanto, não poderia ser usado as temperaturas para o cálculo da eficiência.

    Ou seja,

    Eficiência Máxima (CARNOT) = (Tq - Tf)/Tq = 1 - Tf/Tq

    Eficiência de uma Máquina = W/Qq = (Qq - Qf)/Qq = 1 - Qf/Qq

    Em regra: "Eficiência Máxima (CARNOT)" > "Eficiência de uma Máquina"

  • A MÁQUINA ESTÁ APRESENTANDO UM RENDIMENTO MENOR DO QUE DEVERIA, JÁ QUE AS TEMPERATURAS DAS FONTES PROPRICIAM UM MAIOR.

  • A expressão geral para o rendimento é R=W/Q1. Usa-se R= 1 - Tf/Tq somente para a máquina ideal de Carnot.


ID
2708758
Banca
Marinha
Órgão
CEM
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica ideal de Carnot opera entre duas fontes de calor com temperaturas T1 =190°C e T2 =60°C. Para que o rendimento dessa máquina térmica dobre, mantendo inalterada a temperatura da sua fonte quente de calor, a nova temperatura da fonte fria de calor da máquina deve ser de:

Alternativas
Comentários
  • N1 = 1 - (T2/T1)

    Ao dobrar o rendimento...

    N2 = 2*N1

    Para descobrir a nova fonte fria:

    1 - ( T2(nova)/T1 ) = 2*( 1 - (T2/T1) )

    Só substituir os valores e isolar T2(nova).

  • Questão boa. Cuidado Esquecer de transformar kelvin para celsius.

ID
2730748
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere as seguintes afirmações sobre uma máquina térmica operando segundo o ciclo de Carnot, entre duas fontes de calor, uma a 27ºC e a outra a 57ºC.


( ) O rendimento dessa máquina é de aproximadamente 52% e esse rendimento é máximo, ao menos que a temperatura da fonte fria seja zero.

( ) O rendimento dessa máquina é de aproximadamente 10% e, caso essa máquina receba 5000J de calor da fonte quente, rejeitará 1000J para a fonte fria.

( ) O rendimento dessa máquina é de aproximadamente 10% e, caso essa máquina receba 5000J da fonte quente, rejeitará 4500J para a fonte fria.

( ) O rendimento dessa máquina irá aumentar se houver aumento da diferença de temperatura entre as fontes de calor.


Atribuindo-se verdadeiro (V) ou falso (F) para cada uma das afirmações, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

Alternativas
Comentários
  • Se essa máquina receber 5000J de calor de uma fonte quente, com rendimento de apenas 10%, devolverá 4500J para a fonte fria. 

  • Considerações da Banca Examinadora:

    O rendimento N de uma máquina de Carnot é dado pela fórmula: N = 1 – (TF /TQ), onde TF é a temperatura da fonte fria e TQ a temperatura da fonte quente.

    Assim, quanto menor for a diferença entre as temperaturas TF e TQ , maior será a razão entre elas.

    Logo, o rendimento da máquina será menor. Por outro lado, quanto maior for a diferença entre as temperaturas TF e TQ , menor a razão entre elas, e portanto, o rendimento será maior. 

  • Vamos calcular o rendimento...

    n = τ/Qq

    n = Qq - Qf/Qq

    n = Qq/Qq - Qf/Qq

    n = 1 - Qf/Qq

    mas antes devemos lembrar que no Ciclo de Carnot - e somente no Ciclo de Carnot! - a seguinte relação é válida:

    Qf/Qq = θf/θq (lê-se: calor da fonte fria sobre calor da fonte quente é igual a temperatura da fonte fria sobre a temperatura da fonte quente)

    Convertendo as temperaturas de °C para K:

    Qf = 25°C

    K = C + 273

    K = 27 + 273

    K = 300 ∴ Qf = 300

    Qq = 57°C

    K = C + 273

    K = 57 + 273

    K = 330 ∴ Qq = 330

    Substituindo tais valores no cálculo do rendimento:

    n = 1 - 300/330

    n = 1 - 0,9

    n ≅ 0,1 ∴ 10% (com esse resultado percebemos que a primeira alternativa é falsa)

    Agora que encontramos o rendimento, vamos encontrar o trabalho usando o valor de Qq que a segunda e terceira alternativa nos ofereceram:

    n = τ/Qq

    0,1 = τ/5000

    1.10⁻¹.5.10³ = τ

    τ = 5.10² ∴ τ = 500J

    Se τ = Qq - Qf, podemos concluir que:

    500 = 5000 - Qf

    Qf = 5000 - 500

    Qf = 4500J (com esse resultado percebemos que a segunda alternativa é falsa e a terceira é verdadeira)

    Por fim, "quanto menor a energia térmica dissipada, maior o rendimento da máquina térmica", portanto a quarta alternativa é verdadeira.

    Trabalhoso, eu sei, mas foi assim que consegui resolver...

    Gabarito letra D.

  • RENDIMENTO PARA MÁQUINAS DE CARNOT:

    n = 1 - (Tfria/Tquente)

    temperaturas sempre em kelvin (T°C + 273 = Tk)

    Gab: D


ID
2741938
Banca
NUCEPE
Órgão
PC-PI
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um mole de um gás monoatômico ideal, inicialmente a uma temperatura T, se expande de um volume V até um volume 2V em duas situações:

(i) a temperatura constante;
(ii) a pressão constante.

Com relação ao trabalho realizado na expansão e ao calor absorvido pelo gás, em cada situação, é CORRETO afirmar que:

Alternativas
Comentários
  • Curiosamente, o Qconcursos ainda n reformulou a questão (poxa heim).... kkkk

  • Marquei letra d) também, essa questão é teórica e difícil, perdi tempo até pensar em fazê-la graficamente e ter certeza do resultado, o mais correto seria a letra d mesmo, o único jeito de a letra a) está correta é de a temperatura inicial do gás fosse menor que 0,14K, o que é muito impraticável, logo a d) é a mais correta.

  • Gabarito certo deveria ser a D!

    I) Temperatura constante:

    dW=P.dV => W=nRT.ln(2)

    II) Pressão constante:

    W=P.(Variação de V) => W=nRT

    ln(2) < 1 => o trabalho realizado na situação (I) é menor que o trabalho realizado na situação (II).

  • ( P X V ) / T = ( Po x Vo ) / To

    Analisa a situação I e II.

    Trabalho = Força x Deslocamento

    Na situação 1 a força é a pressão! Trabalho = P x Deslocamento

    E nessa situação a Pressão Incial é maior que a pressão final, logo o trabalho é maior!

    Pensei assim

  • Sobre o calor recebido em (i), isto é, Qi, ele é o mesmo que o trabalho realizado em (i) por se tratar de uma expansão isotérmica. Já em (ii), Qii = \Delta U + Wii, sendo que Wii = RT (n = 1 mol), e \Delta U = nCp*(T_2V - T_V), sendo que o último termo pode ser reescrito como Cp*T (T_V = PV/R = T -> dado no problema, e T_2V = P(2V)/R, logo T_2V - T_V = PV/R = T). Portanto, Qii = Cp*T + RT = T*(Cp + R), mas Cp = gR/(g-1), sendo g = Cp/Cv = 5/3 (gás monoatômico), logo, Qii = RT(g/(g-1) + 1) = 3.5 RT. Comparando Qi = RT*ln(2) e Qii = 3.5RT, vê-se que Qi < Qii. Portanto, o gabarito é a letra D!

  • O GABARITO ESTÁ CORRETO: LETRA A

    Questão teórica!

    Considere a Lei de Conservação: Q = T+ 'Variação'U

    Situação I: Isotérmina - não há variação de energia interna. Logo: Q = T

    • Todo o calor é convertido em trabalho.

    Situação II: Isobárica - não há variação de pressão. Logo: Q = T + 'Variação'U

    • Parte do calor é convertida em trabalho, e parte é convertida em energia interna. Então, o trabalho será menor (T = Q - 'Variação'U).
    • O calor é dado pela soma do trabalho + variação de energia interna, sendo, portanto, maior que em I.

    Concluindo:

    T¹ > T²

    Q¹< Q²


ID
2761324
Banca
Quadrix
Órgão
SEDUC-GO
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

    Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas TQ = 900 K e TF = 400 K, sendo TQ a temperatura da fonte quente e TF a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo.

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.

Alternativas
Comentários
  • n= 1 - (Tf / Tq)    =>>    n = 1 -(400 / 900) =>  n = 1 - 0,44 ==>>   n= 0,55

    Quantidade de calor rejeitada para fonte fria:

    800 J ------ 0,55

    x --------  0,44

    x = 640 J

  • Para o ciclo de Carnot temos:


    Qq = Qf + W ;

    (Qf/Qq)=(Tf/Tq) ;

    Qf/(Qf+800) = 400/900

    Qf = 640 J




ID
2773735
Banca
FCM
Órgão
UEMG
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica que opera, segundo o ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que, em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 °C, o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente,

Alternativas
Comentários
  • Temperatura da fonte quente : Q2/Q1=T2/T1-> 400/800=300k/T1 -> T1=600. Rendimento= valor útil/ valor total, valor útil= trabalho= Q1-Q2= 400, valor total= Q1; Rendimento= 400/800= 1/2 ou 50%


ID
2788609
Banca
CECIERJ
Órgão
CEDERJ
Ano
2017
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em um trecho do ciclo executado por uma máquina térmica, um gás recebe uma quantidade de calor Q = 120J ao se expandir, e executa um trabalho W = 80 J. Nesse trecho, a energia interna do gás

Alternativas
Comentários
  • ΔU = Q - T

    ΔU = 120 - 80

    ΔU = 40 J

    GABARITO: LETRA A


ID
2813677
Banca
Exército
Órgão
EsPCEx
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Considere uma máquina térmica X que executa um ciclo termodinâmico com a realização de trabalho. O rendimento dessa máquina é de 40% do rendimento de uma máquina Y que funciona segundo o ciclo de Carnot, operando entre duas fontes de calor com temperaturas de 27 °C e 327 °C. Durante um ciclo, o calor rejeitado pela máquina X para a fonte fria é de 500 J, então o trabalho realizado neste ciclo é de

Alternativas
Comentários
  • Rendimento da máquina Y:


    n = 1 - (27 + 273/327 + 273)

    n = 1 - (300/600)


    n = 1 - 0,5


    n = 0,5


    Rendimento de X:


    n = 0,5.0,4


    n = 0,2 = 20%


    Calculando o calor cedido pela fonte quente:


    0,2 = 1 - 500/Q1


    500/Q1 = 0,8


    Q1 = 625j


    Por definaçao,temos:


    n = T/Q1


    0,2 = T/625


    T = 125j



    R:Letra "C".

  • Para fazer essa, primeiro achamos o rendimento de y (ny)

    Lembrando, a temperatura tem que estar em Kelvin. TC + 273 = TK

    27C = 300K e 327C = 600K

    A formula do rendimento é: n = 1 - Temp Fria/Temp Quente

    ny = 1 - 300/600

    ny = 0,5.

    nx é 40% de ny.

    basta fazer uma regra de 3

    0,5 --- 100%

    nx --- 40%

    nx = 0,2

    Agora, utiliza a formula dnv de rendimento, pra achar o calor quente e aplicar em nx = Trabalho/Calor Quente

    nx = 1 - Tf/Tq

    0,2 = 1 - 500/Tq 500 dado na questão.

    Tq = 625

    aplicando na formula que tem trabalho(W) (Pedido na questão)

    0,2 = W/625

    W = 625.0,2

    W = 125

    Letra B

  • Não entendi nada do que foi feito nas explicações a partir da descoberta do rendimento = 0,2.

  • Depois de aplicar o ciclo de carnot, achar 0,5 e multiplicar por 40% e achar o 0,2, podemos fazer uma regra de 3 para descobrir o resultado.

    Trabalho ---- 20% (0,2)

    500 ----------- 80%

    T = 125J

    Gab: B

  • Achei confusa


ID
2820664
Banca
FCC
Órgão
SEDU-ES
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera, segundo o ciclo de Carnot, entre duas fontes a 300 K e 700 K, respectivamente.

Se, em cada ciclo, ela retira da fonte quente 2,0 . 103 calorias, o trabalho realizado, em joules, em cada ciclo, por essa máquina é de 

Dado:

1 cal = 4,2 J 

Alternativas
Comentários
  • Rendimento = 1 - (T2/T1)

    Rendimento = 1 - (300/700)

    Rendimento = 0,57 (aproximadamente)


    Rendimento é também igual a trabalho dividido por fonte de calor quente

    Rendimento = W / Q

    0,57 = W / (4,2*2*10^3)

    W = 0,57 * 4,2 * 2 *10^3

    W = 4,788 * 10 ^3 (aproximadamente)


    GAB: E

  • para ciclo fechado podemos usar Q2 (fria)/ Q1 (quente) =T2 (fria ) /T1(quente)

    encontramos o valor de Q2 (fria )

    Q1(quente )=W+ Q2( fria )

    encontramos o valor de W

  • comparei os rendimentos

    n = e

    1-Tf/Tq = 1-Qf/Qq

    Atenção para o detalhe de converter logo para joule ;)


ID
2878477
Banca
IF-TO
Órgão
IF-TO
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica tem rendimento de 40% e realiza um trabalho de 2000 Joules. Assinale a alternativa que indica a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria, em Joules, pela referida máquina.

Alternativas
Comentários
  • n=w/Q1 (fonte quente)

    n=1-Q2/Q1

  • 2.000 -- 40%

    X--------- 100%

    X = 5.000

    TRABALHO 2.000

    REJEITADO 3.000

  • Seria interessante tentar entender pq o método da colega raissa não funciona. Eu tentei do mesmo jeito. Deu 800J e está incorreto


ID
2931703
Banca
INSTITUTO AOCP
Órgão
PC-ES
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em relação aos ciclos termodinâmicos, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • O ciclo ideal de Rankine é um ciclo de potência a vapor que possui dois processos isentrópicos e dois processos isobáricos. GAB A

  • A) CORRETA.

    B) CICLO OTTO É UM CICLO DE POTÊNCIA A GÁS operam grande parte dos veículos automotores movidos a álcool, gasolina ou gás natural. NAS CENTRAIS TERMELÉTRICAS, CREIO QUE O CICLO RANKINE É O MAIS UTILIZADO.

    C) Ciclo Otto: formado por duas adiabáticas (Q = 0) e duas isocóricas (V constante).

    D) No ciclo de Ar-Padrão Diesel, a adição de calor ocorre a uma pressão constante.

    E) Ocorre a pressão constante.


ID
3126223
Banca
Marinha
Órgão
EFOMM
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina de Carnot é projetada para operar com 200 W de potência entre fontes de calor de 200 °C e 100 °C. Com base nas características descritas, a quantidade de calor absorvida per essa máquina, a cada segundo, é de aproximadamente

Alternativas
Comentários
  • P=(E/t)*R

    P- Potência

    E- Energia térmica

    t- Tempo

    R- Rendimento teórico máximo (Carnot)

    200=(E/1)*(1-(373/473))

    200=E*((473/473)-(373/473))

    200=E*(100/473)

    2=E/473

    E=946 J

  • rendimento do ciclo:

    n = 1 - 373/473 = 0,2114

    Potencia = W/tempo = (Qq - Qf)/1 = 200J

    como Qq - Qf = Qq.n

    Qq = 200 / n = 200 / 0,2114 = 946J

    Letra E

  • Rendimento (n) = 1 - (Temperatura Fria em Kelvin(TF)/temperatura Quente em Kelvin (TQ))

    n = 1 - 373/473

    n = 100/473

    Potência = trabalho/Tempo

    200 = W/T

    200 . 1 (1 segundo) = W

    W = 200

    Trabalho = 200

    Agora, outra fórmula de máquina térmica

    n = W/Tq

    100/473 = 200/tq

    Fazendo essa continha você acha 946 q é aproximadamente 950 J

    SELVA


ID
3173980
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Coloque V para verdadeiro ou F para falso e em seguida marque a sequência correta.


( ) Período é o tempo necessário à realização de um ciclo.

( ) Frequência é o número de ciclos por minuto.

( ) A frequência e o período são inversos um do outro.

Alternativas
Comentários
  • Frequência é o número de voltar por minuto... Porém, só se contarmos em rpm. Ou seja, essa só está errada por esquecer da frequência por segundo, por hora, ou qualquer que seja.

  • Afirmativa I- Verdadeira

    Afirmativa II- Falsa. A frequência pode ser contada em rpm (rotações por minuto) ou em Hz (rotações por segundo).

    Afirmativa III- Verdadeira

  • A afirmativa II está errada pois a frequência é o número de ciclos realizados em UMA UNIDADE DE TEMPO, podendo ser em minutos (rpm) ou em segundos(rps ou Hz)


ID
3272644
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um motor, quando não está devidamente lubrificado, possui um rendimento η =1/3, liberando uma certa quantidade de calor Q0 quando em funcionamento. Quando corretamente lubrificado, seu rendimento aumenta em 30%.
Nessas condições, a nova quantidade de calor liberada pelo motor será

Alternativas
Comentários
  • A) Situação 0: Sem lubrificação

    Adotar:

    . Potência de Saída = 1

    . Potência de Entrada = 3

    . Rendimento0 = Pot Saída0 / Pot Entrada0 = 1 / 3

    Rendimento0 = 0,333

    . Perda com calor: Q0 = Pot Saída0 – Pot Entrada0 = 1 – 3

    Q0 = -2

    B) Situação 1: Com lubrificação

    Com lubrificação, o Rendimento0 aumenta em 30%

    . Rendimento1 = Rendimento0 . (1,30) = 0,333 . (1,30)

    Rendimento1 = 0,433

    . 0,433 = Pot Saída1 / Potência de Entrada1

    0,433 = Pot Saída1 / 3

    Pot Saída1 = 1,3

    . Perda com calor: Q1 = Pot Saída1 – Pot Entrada1 = 1,3 – 3

    Q1 = -1,70

    C) Cálculo da relação de Qo / Q1

    Qo / Q1 = -2 / -1,7

    Q1 = 1,7 . Q0 / 2

     

    Gabarito: Letra A

    Bons estudos!

  • Eu fiz da seguinte forma:

    Rendimento NL (equipamento não lubrificado) = 1/3

    Pela fórmula de rendimento térmico, temos: Rendimento = 1 - Qf/Qq, onde Qf é o calor da fonte fria e Qq é o calor da fonte quente.

    Substituindo o valor de Rendimento, temos: 1/3 = 1 - Qf/Qq

    Qf/Qq nada mais é que o próprio Qo do exercício, ou seja, Qo é o calor liberado ou perdido pelo sistema, então temos que Qo = 1- (1/3) = 2/3, vou chamar esse valor de (I)

    Rendimento L (equipamento lubrificado) = 1/3 * 30% = 1/3 * 1,3 = 0,43

    Fazendo o mesmo processo que foi feito para o equipamento não lubrificado, temos: 1 - Qf'/Qq' = 0,43 (vou chamar Qf'/Qq' de Qo'), portanto Qo' = 0,57, vou chamar esse valor de (II)

    Para chegar nas respostas das alternativas fazemos (II)/(I):

    (II)/(I) = Qo'/Qo = 0,57/(2/3) = 0,57 * (3/2) = 1,7/2.

    Finalmente passando Qo para o outro lado da fração multiplicando em cruz, temos: Qo' = 1,7 Qo / 2

    Alternativa correta: A


ID
3272659
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma máquina térmica opera em ciclos retirando calor Q1 = 300 J de uma fonte térmica quente, T1 = 600 K, e rejeitando Q2 = 200 J em uma fonte fria T2 = 300 K, a cada ciclo, em que a diferença entre esses valores corresponde ao trabalho produzido por ciclo.
Dado que as únicas trocas de calor da substância de trabalho da máquina com as fontes externas são essas duas descritas acima, qual é o rendimento térmico da máquina?

Alternativas
Comentários
  • η = W / Qq

    η = (Qq – Qf) / Qq

    η = (300 – 200) / 300

    η = 1 / 3

    .

    Gabarito: D

    .

    Bons estudos!


ID
3288661
Banca
Quadrix
Órgão
SEDF
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

    Os motores de automóveis, ônibus e caminhões são exemplos de máquinas térmicas que transformam calor em trabalho. O calor produzido pela queima do combustível (gasolina, álcool, óleo diesel) no interior do motor e o trabalho são produzidos pela expansão do gás sobre o pistão.

GREF. Física 2. São Paulo: EDUSP, 1991.

Com relação às máquinas e ao ciclo de Carnot, julgue o item a seguir.

Considere‐se uma máquina térmica que opere em ciclos, executando 40 ciclos por segundo. Em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 500 J à fonte fria. Nesse caso, a potência máxima do motor será de 12 kW.

Alternativas
Comentários
  • P = ENútil / VARtempo

    ENútil = trabalho = Tquente - Tfria = 800J - 500J = 300J por ciclo

    Como são 40 ciclos por segundo: 300J x 40 = 12000J/s

    J/s = W

    logo: P=12KW


ID
3711070
Banca
NC-UFPR
Órgão
UNILA
Ano
2010
Disciplina
Física
Assuntos

Considere o seguinte enunciado: “Quando dois objetos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, também estão em equilíbrio térmico entre si”. Esse enunciado é conhecido como: 

Alternativas
Comentários
  • Letra C.

    Explicação

    https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-termico.htm


ID
3789781
Banca
COPESE - UFT
Órgão
UFT
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

No mundo dos quadrinhos, muita coisa é permitida. Por exemplo, o Homem-de-gelo é capaz de esfriar objetos e ambientes. Os quadrinhos não dizem, mas é possível supor que o calor retirado dos objetos e do ambiente seja absorvido pelo próprio super-herói. Nesse caso, ele deveria esquentar até, eventualmente, ferver, evaporar ou queimar. O princípio físico que permite tirar essa conclusão é a Lei

Alternativas