SóProvas


ID
5070130
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEED-PR
Ano
2021
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

No Brasil, as locomotivas a vapor ficaram popularmente conhecidas como Maria Fumaça, pois sua locomoção custava a emissão de uma enorme quantidade de fumaça, gerada pela água em ebulição, além de fuligem.


Considere que uma locomotiva a vapor funcione com uma caldeira operando a 200 ºC e todo o vapor escape diretamente à atmosfera (CNTP). Nesse caso, a quantidade de trabalho útil idealmente produzido para cada 100 calorias geradas na caldeira seria mais próximo de

Alternativas
Comentários
  • alguma alma para comentar essa questão ???

  • Boa noite pessoal,

    Questão chata e sem informações claras (minha opinião!)

    Resolvi da seguinte forma:

    Como não perdas de calor, trata-se de uma máquina térmica ideal;

    Calcula-se a eficiência dessa máquina ideal -> e = 1-Tf/Tq (máquina de Carnot); Tf~30 C e Tq=200 C;

    A partir desse resultado encontra-se o trabalho útil -> e = W/Qq; Qq=100 Cal;

    O valor encontrado estará em Joule, daí convertemos -> 1J = 0.23 Cal;

    Daí chegamos ao gabarito, aproximadamente, 20 Cal.

    Espero ter ajudado! Bons estudos, qualquer coisa é só falar!

    Se alguém tem outra forma de resolver a questão coloca aí!

    Obrigado!

  • Complementando o raciocínio da Concurseiro Sonhadora: faz-se a eficiência utilizando a T2 conforme CNTP (273K), T1 473 K (200 Celsius), jogar na fórmula da eficiência de Carnot (dará aproximadamente 0,42), jogar na fórmula da eficiência em relação ao Trabalho (multiplica-se a eficiência de Carnot por 100) e teremos o valor aproximado de 42. Estará mais próximo de 20, dentre as respostas.

  • não entendi nada, vamos pra outra

  • INFO: Tq=200°C Qq=100cal η=W/Qq=80%ηr. ηr=1-Tf/Tq

    Essa questão falta informações. A temperatura da fonte quente é proxima da fonte fria (no caso, o ar), pois não tem muito isolamento, o ar em torno da caldeira esquenta com ela. Deste modo, Tf~150°C. O rendimento ideal é dado pelo rendimento de Carnot:

    ηr=1-Tf/Tq=1-150/200=1-0,75=0,25

    O rendimento de uma marquina termica nao ideal é dado em funcao do trabalho util, Sabe-se que o rendimento de uma caldeira é perto de 80% do rendimento ideal,

    η=W/Qq=80%ηr.

    Isolando o W temos:

    W=0,8*ηr*100 cal

    W=0,8*0,25*100 cal

    W=20 cal

  • Lembrando as condições cntp. T=298 k, p=1 atm, V= 22,4 L, R 0,082

  •  "trabalho útil idealmente produzido" 

    Creio que esta foi a deixa da questão para utilizarmos o rendimento de uma máquina de Carnot.

    FONTE FRIA: CNTP: 27 graus celsius = 300K

    FONTE QUENTE: 200 graus celsius = 473K

    Qq = 100 calorias

    Rendimento = 1 - TF/TQ = 0,3658

    Rendimento = Trabalho / Qq => Trabalho = 36,58 calorias (QUESTÃO ESTRANHA).

  • Correção Victor Carneiro:

    CNTP - p=1 atm, Vm=22,4 L e T=273,15 K

    CATP - p=1 atm, Vm=25 L e T=298 K