Questões de Concurso
Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física
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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 temperatura de um fluido de trabalho aumentará ao se transferir energia da vizinhança para o fluido por meio de uma parede móvel do dispositivo.
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.
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.

Considere que a massa de 100 kg, representada na figura acima, desça 3 m, movimentando a hélice, que o volume de gás no reservatório seja aumentado em 0,002 m3 e que o peso W e o pistão mantenham a pressão do gás constante e igual a 100 kPa. Nesse caso, desconsiderados os atritos e sendo a gravidade local igual a 9,8 m/s2 , a estimativa, em módulo, da magnitude do trabalho líquido do gás no interior do cilindro realizado na vizinhança é de
A variação da entropia do universo, em cal/K, durante cada ciclo dessa máquina, é

A Figura acima ilustra o processo de geração de energia elétrica contínua por um fluido de trabalho em fase gás. O fluido absorve calor de uma fonte quente que consiste em vapor de água que se condensa isotermicamente. Em seguida, o fluido movimenta as pás de uma turbina, gerando trabalho elétrico. O calor do fluido é, então, rejeitado para uma fonte fria, que consiste em água fria. Em seguida, o fluido é comprimido, completando o ciclo. O calor retirado da fonte quente é 2500 kW.
Se a máquina térmica operasse com a máxima eficiência possível, então, a energia produzida, em kW, seria de aproximadamente,
Dado 0 °C ˜ 273 K

A cada ciclo, a máquina recebe 1000 W do reservatório quente e rejeita para o reservatório frio 300 W.
Qual é, aproximadamente, em kJ, o trabalho realizado por essa máquina durante meia hora de operação?

Uma maneira de se representar o ciclo de Carnot é mediante um gráfico em que a pressão P e o volume V são representados nas escalas logarítmicas (gráfico di-log), como o mostrado na figura acima. Nessa representação, as retas paralelas correspondem ao mesmo tipo de transformação que é representada por meio do gráfico P×V usual. Com base nessas informações e na figura acima, julgue os próximos itens.
As curvas
e
são transformações adiabáticas. 

Uma maquina térmica executa um ciclo termodinâmico, operando entre um reservatário quente a uma temperatura TH = 100oC e um reservatário frio a uma temperatura TC = 20oC A maquina térmica retira num ciclo QH = 8000 Joules de calor do reservatário quente, realiza um trabalho W e libera uma quantidade de calor Qc para o reservatório frio, conforme a figura abaixo. Supondo que a maquina térmica tenha um rendimento igual a uma maquina de Carnot, o trabalho realizado pela maquina num ciclo sera igual a:

O calor, em kJ, dado ao sistema é de

Acima podem ser vistos dois esquemas referentes a bombas centrífugas. Tendo em vista o funcionamento e a construção dessas bombas, constata-se que
Qual é a quantidade de calor, em J, que a máquina cede à fonte de calor fria?

Durante cada ciclo, a máquina realiza o trabalho W, absorve a quantidade de calor QH do reservatório quente e rejeita a quantidade de calor QC para o reservatório frio. As temperaturas dos reservatórios estão indicadas na figura e não variam.
A tabela a seguir apresenta cinco ciclos hipotéticos e valores propostos para QH, QC e W em cada um desses ciclos.

Dentre esses ciclos, o único fisicamente possível é o