Questões de Concurso Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física

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Q4340537 Física
Ao analisar o funcionamento de uma máquina térmica, os estudantes acompanham as trocas de energia entre um gás e o meio externo em diferentes transformações. Sobre as leis da termodinâmica e suas consequências, analise as afirmativas a seguir:

I.O calor flui espontaneamente de um corpo de menor temperatura para um corpo de maior temperatura.
II.A variação da energia interna de um gás é igual à soma do calor recebido com o trabalho que ele realiza sobre o meio.
III.Em uma transformação isotérmica de um gás ideal, a energia interna permanece constante, e o calor trocado com o meio equivale ao trabalho realizado.

Está CORRETO o que se afirma em: 
Alternativas
Q4328691 Física
As leis da termodinâmica estão presentes em nosso dia a dia e regem desde um simples motor a combustão até o que ocorre na evolução de uma estrela. Com relação ao que preceituam essas leis, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4285542 Física
Durante a Revolução Industrial, o desenvolvimento das máquinas térmicas possibilitou avanços significativos na produção industrial. Atualmente, motores de automóveis operam com base em ciclos termodinâmicos que convertem energia térmica em trabalho mecânico. Embora os ciclos reais apresentem perdas, eles podem ser analisados a partir de modelos ideais, como o ciclo de Ciclo de Carnot. A figura a seguir representa um ciclo termodinâmico ideal em um diagrama pressão × volume (P × V), composto por duas transformações isotérmicas (AB e CD) e duas adiabáticas (BC e DA).
43.jpg (344×221)
Com base na análise do gráfico e nos princípios da Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4281551 Física
Um ar-condicionado opera em um ciclo termodinâmico de refrigeração, transferindo calor de um ambiente interno (fonte fria) para o ambiente externo (fonte quente). O coeficiente de desempenho (COP) para refrigeração é definido como COP = Qf / W, em que Qf é o calor removido da fonte fria e W é o trabalho consumido pelo compressor. No ciclo, o aparelho transfere ao ambiente externo uma quantidade de calor Qq, considerando que todo o sistema de compressão fica do lado de fora. Supondo que um fabricante afirme que seu aparelho possui COP = 4, ou seja, que, para cada 1 J de trabalho consumido, o aparelho retira 4 J de calor do ambiente interno, e com base nas leis da termodinâmica, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Q4277820 Física
Um sistema termodinâmico absorve 840 J de calor de uma fonte térmica mantida a temperatura constante de 400 K, durante um processo reversível. A variação da entropia do sistema é:
Alternativas
Q4274799 Física
 Em uma planta petroquímica, técnicos analisam o comportamento de uma máquina térmica experimental que opera em regime permanente sob um ciclo termodinâmico fechado. O relatório técnico indica que o sistema recebe uma carga térmica (Imagem associada para resolução da questãoH) de 400 kW a partir de uma fonte quente mantida a uma temperatura constante de 800 K, rejeita calor (Imagem associada para resolução da questãoC) para um corpo refrigerante a 300 K e produz uma potência líquida de trabalho (Imagem associada para resolução da questão) equivalente a 260 kW. Considerando as leis fundamentais da termodinâmica clássica e os limites de conversão de energia, assinale a alternativa que apresenta a correta avaliação da consistência física desse ciclo.
Alternativas
Q4246890 Física
Ao analisar o funcionamento de uma máquina térmica que opera segundo o ciclo idealizado por Carnot, observa-se que esse ciclo fechado e reversível é formado por:
Alternativas
Q4244515 Física
Três máquinas térmicas recebem diferentes quantidades de energia de uma fonte quente e transformam parte dessa energia em trabalho mecânico útil. Os dados estão apresentados na tabela.


Imagem associada para resolução da questão


Considerando que o rendimento de uma máquina térmica é dado pela razão entre o trabalho útil realizado e a energia recebida, e sendo ɳA, ɳB e ɳC os rendimentos das máquinas A, B e C, respectivamente, a relação correta entre esses rendimentos é
Alternativas
Q4091205 Física
Considere que você está lecionando Termodinâmica para uma turma de Engenharia e deseja demonstrar formalmente que nenhuma máquina térmica operando entre duas fontes térmicas fixas pode apresentar rendimento superior ao de uma máquina reversível de Carnot.
Considere:
Imagem associada para resolução da questão
Admita que uma máquina térmica genérica M opere entre essas mesmas fontes com rendimento η e suponha, por hipótese, que
η > ηC
Para demonstrar que essa hipótese conduz a uma contradição com a Segunda Lei da Termodinâmica, pode-se acoplar a máquina M a um ciclo reversível de Carnot operando como refrigerador entre os mesmos reservatórios.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente a estrutura lógica da demonstração de que o ciclo de Carnot possui rendimento máximo. 
Alternativas
Q4084085 Física
        Thomas Newcomen (1664-1729), de Devon, sudoeste da Inglaterra, foi um fabricante e comerciante de ferro que fornecia produtos para minas locais. Ele projetou uma máquina térmica que utilizava um pistão e uma viga móvel em seu funcionamento. O vapor era condensado abaixo do pistão, com água fria injetada dentro do cilindro, criando-se um vácuo parcial. Dessa forma, a pressão atmosférica empurrava o pistão para baixo dentro do cilindro. O cilindro era ligado a uma grande alavanca, e em uma das extremidades desta se pendurava a haste que bombeava a água, conforme ilustrado na figura a seguir. Acredita-se que Newcomen tenha produzido um ou mais motores experimentais antes da instalação do primeiro, em 1712, em uma mina de carvão. Esses motores eram máquinas grandes, com cerca de 10 m de altura, em uma casa de máquinas com a caldeira montada sob o cilindro. O primeiro motor instalado elevou água a 50 m.


Ney Rogério Rezende, História das máquinas térmicas e o desenvolvimento
das leis da termodinâmica. Rio de Janeiro, v. 1, 2021, p. 15.
Internet:<https://educapes.capes.gov.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto precedente, e considerando que a densidade da água seja 1.000 kg/m3 , que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 e que a pressão atmosférica ao nível do mar seja 1 atm (105 Pa), julgue o item a seguir.


Caso a máquina descrita no texto funcionasse sob as condições ideais de um ciclo de Carnot, operando entre fontes de calor a 27 °C e 127 °C, sua eficiência energética excederia o patamar de 30%. 

Alternativas
Q4084067 Física

No que se refere a termodinâmica, julgue o item que se segue.


Considere que uma máquina térmica real (irreversível) opere entre duas fontes, cujas temperaturas são iguais a 600 K e 300 K, e que, em cada ciclo, essa máquina retire 1,0 × 104 cal da fonte quente, transferindo 6,0 × 103 cal para a fonte fria. Nessa situação, o rendimento dessa máquina é de 40%.

Alternativas
Q4081264 Física
Um motor térmico, trabalhando em ciclos, forneceu uma potência média de 15 kW, quando recebeu 1400 J de calor em cada ciclo. O ciclo tem duração de 3 centésimos de segundo. O rendimento (eficiência) desse motor foi de, em porcentagem:
Alternativas
Q4081250 Física
Sobre as leis da termodinâmica, assinale a opção correta.
Alternativas
Q4081237 Física
Sobre o ciclo de Carnot, indique a opção INCORRETA.
Alternativas
Ano: 2026 Banca: FURB Órgão: SED-SC Prova: FURB - 2026 - SED-SC - Professor - Física |
Q4078967 Física
Considere as afirmativas relacionadas às Leis da Termodinâmica apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:
(__)A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a variação da energia interna de um sistema depende apenas do calor trocado com o meio.
(__)A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que é possível construir uma máquina térmica que converta integralmente calor em trabalho, sem perdas ou efeitos adicionais.
(__)Em um sistema isolado, a entropia não diminui: ela aumenta em processos irreversíveis e permanece constante em transformações reversíveis.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Alternativas
Q4061640 Física

A termodinâmica estuda as transformações de energia e a direção espontânea dos processos físicos, estabelecendo limites fundamentais para a conversão de calor em trabalho. Considerando as leis e processos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir:



I. Em um processo adiabático, não ocorre troca de calor entre o sistema e o meio externo, fazendo com que a variação da energia interna seja igual ao trabalho realizado.


II. A entropia de um sistema isolado pode diminuir espontaneamente durante um processo irreversível, desde que a temperatura interna permaneça constante e abaixo de zero grau.


III. O ciclo de Carnot define o limite máximo de eficiência teórica para qualquer máquina térmica que opere entre duas fontes de calor em temperaturas fixas distintas.



Está correto o que se afirma em: 

Alternativas
Q4042013 Física

Analise as afirmativas abaixo sobre o funcionamento de uma máquina térmica e assinale a alternativa correta.



I. Uma máquina térmica diminui a entropia do universo gerando uma quantidade igual de calor e trabalho.


II. Teoricamente, a eficiência da máquina térmica de Carnot poderia chegar a 100% se a temperatura da fonte fria fosse 0 K.


III. Uma máquina térmica realiza trabalho e gera uma quantidade igual de calor em um processo cíclico.


IV. A eficiência de uma máquina irreversível normalmente é menor que a de uma máquina reversível operando nas mesmas condições.


V. A eficiência da máquina térmica de Carnot depende apenas da temperatura da fonte quente.


Alternativas
Q4026769 Física
Uma usina termoelétrica moderna opera com vapor de água superaquecido a uma temperatura de 500 °C (fonte quente) e é resfriada por um rio cujas águas estão a 20 °C (fonte fria). Em virtude de perdas inerentes ao projeto (atrito, condução de calor e irreversibilidades no ciclo), a eficiência real da usina é de 40%. Considerando os princípios da Termodinâmica e o conceito de entropia, analise a operação dessa usina para cada 1,0 kJ de calor absorvido da fonte quente e assinale a alternativa que descreve corretamente a situação.
Alternativas
Ano: 2026 Banca: SELECON Órgão: EMGEPRON Prova: SELECON - 2026 - EMGEPRON - Físico Médico |
Q3974670 Física
Considerando a relação de Boltzmann S=k lnW , se o número de microestados acessíveis de um sistema isolado aumentar por um fator de e2 , onde e é a base do logaritmo neperiano, a variação de entropia ∆S será igual a:
Alternativas
Ano: 2026 Banca: SELECON Órgão: EMGEPRON Prova: SELECON - 2026 - EMGEPRON - Físico Médico |
Q3974663 Física
Considerando a interpretação estatística da entropia formulada por Boltzmann, a relação S = k In In W indica que a entropia de um macroestado é função crescente do:
Alternativas
Respostas
1: B
2: X
3: D
4: B
5: C
6: A
7: E
8: D
9: A
10: E
11: C
12: D
13: A
14: E
15: E
16: C
17: E
18: C
19: C
20: C