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?

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

O conjunto cilindro-pistão, ilustrado abaixo, se encontra na vertical. Ele contém 0,2 kg de ar a 300 K e pressão de 200 kPa. Este conjunto é aquecido até que o volume de ar contido em seu interior dobre.


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 ΔU_I , ΔU_II são as variações de energia interna e ΔW_I , ΔW_II são os trabalhos realizados pelo sistema nos processos I e II, respectivamente,

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.

    Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas T_Q = 900 K e T_F = 400 K, sendo T_Q a temperatura da fonte quente e T_F 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.

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:

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

Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas: a cada ciclo, ela toma 1200 J de uma fonte quente T_Q = 800 K e rejeita 1100 J em uma fonte fria T_F = 600 K.
O rendimento aproximado, em %, dessa máquina, é

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?

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:

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.

Em sala de aula, um professor afirma que os gases perdem ou ganham calor e que isso ocorre devido à diferença de temperatura entre eles ou ao trabalho realizado.
A afirmação desse professor

O cotidiano é repleto de máquinas térmicas: automóveis com motor de combustão interna, aparelhos de ar condicionado e refrigeradores. A figura abaixo representa o diagrama pV de uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Brayton, esquematicamente análogo a um refrigerador.

Considerando o diagrama pV representado na figura, avalie as afirmativas:

I A área da região delimitada pela curva da figura é igual ao trabalho realizado sobre o gás para extrair calor F (Q ) de um reservatório frio e rejeitar uma quantidade maior de calor (Q ) Q para o reservatório quente.

II O gás deve sofrer uma expansão adiabática no processo de 2 para 1 para que sua temperatura fique abaixo da temperatura do reservatório frio.

III O gás deve sofrer uma compressão adiabática no processo de 4 para 3 para que sua temperatura fique acima da temperatura do reservatório quente.

Das afirmativas feitas, está(ão) correta(s):

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: