Questões de Concurso
Comentadas sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física
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A figura precedente mostra o diagrama P - V, que descreve o ciclo termodinâmico de um motor. A substância de trabalho é um gás ideal simples constituído por moléculas com grau de liberdade g. Os processos AB e CD são processos isotérmicos de expansão e contração respectivamente. O fator de aumento proporcional da pressão 4 e de aumento proporcional do volume 5 são ambos maiores do que 1.
Considerando essas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo gás neste ciclo será dado por
Durante esse processo, o gás recebeu uma quantidade de calor igual a
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.
Uma máquina térmica idealizada para operar em um ciclo de
Carnot deve apresentar duas transformações isotérmicas
reversíveis intercaladas por duas adiabáticas reversíveis.
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.
Se fosse possível construir uma máquina térmica que
operasse com o ciclo de Carnot, ela certamente teria 100%
de rendimento.
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.
Uma máquina térmica que é idealizada para operar em um
ciclo de Carnot deve absorver calor durante a expansão
isotérmica.
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.
O rendimento da máquina térmica diminui quando a
quantidade de calor rejeitada por ela para a fonte fria
diminui.
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.
Uma máquina térmica que é idealizada para ser a mais
eficiente possível deve tentar evitar todo tipo de processo
reversível.
A "potência motriz" mencionada por Carnot em sua obra poderia ser corretamente substituída por
Na máquina hipotética operando no ciclo de Carnot acima apresentado, constata-se
A figura precedente mostra um ciclo reversível de 1,0 mol
de um gás monoatômico ideal. Supondo que P0 = 100 kPa
e V0 = 0,02 m³, o valor da eficiência desse ciclo será
Desprezando-se o atrito do pistão com as paredes do cilindro, então nestas circunstâncias o trabalho realizado é, em kJ,
O diagrama P × V mostra uma transformação cíclica 1→ 2 → 3 → 4 → 1 de certa massa de gás em uma máquina térmica.
Essa máquina pode ser
Um automóvel tem motor a explosão de quatro tempos (admissão, compressão, explosão, expulsão), conforme ilustrado na figura a seguir. Sobre este tema analise as afirmações abaixo:
I. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot depende do combustível utilizado.
II. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot será maior quando o quociente entre a temperatura da fonte fria e da fonte quente em Kelvin for menor.
III. O motor a explosão é capaz de transformar toda a energia produzida na combustão em trabalho útil.
IV. Considere um motor a explosão cujo ciclo a quatro tempos pode ser assim idealizado: O ciclo inicia em A e a mistura ar-combustível (admissão) é comprimida adiabaticamente até o ponto B (compressão). Em seguida, a mistura é aquecida isobaricamente até o ponto C e expandida adiabaticamente até o ponto D (explosão). Os gases gerados são então resfriados isocoricamente até A (expulsão). O digrama p x v (pressão x volume) que representa este ciclo é
Está correto o que se afirma em
Um sistema termodinâmico pode passar do estado A ao estado B através de dois processos I e II mostrados no diagrama PV a seguir.
Se ΔUI , ΔUII são as variações de energia interna e ΔWI , ΔWII são os trabalhos realizados pelo sistema nos processos I e II, respectivamente,
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.
Uma transformação que demonstra o trabalho realizado por um gás é dada pelo gráfico abaixo.
O ramo da física que pertence essa demonstração é intitulado
Analise a seguinte frase: “A entropia do universo aumenta em um processo espontâneo e mantém se invariável em um processo de equilíbrio”
Esta frase corresponde a:
Para responder a questão, quando necessário, utilize:
Considere a figura abaixo, em que temos a representação de uma simulação virtual sobre as transformações de energia.
Disponível em <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/energy-forms-and-changes>. Acesso em: 04 ago. 2017.
Considere:
•a variação de temperatura dos 100 g de água contidos no recipiente foi medida no termômetro em 2°C;
•o calor específico da água igual a 1 cal/g°C;
•a temperatura ambiente de 27°C ou 300 K.
Sabendo que a chama fornece à chaleira uma energia de 1000 cal e que o gerador é ideal, assinale a
opção que indica, corretamente, todas as transformações de energia.
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