Questões de Concurso
Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física
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, e o valor correspondente da resistência total de depósito é
. Na hipótese de haver condições de deposição muito mais severas, com a resistência total de depósito sendo multiplicada por 6 e mantidas as demais condições constantes, o novo valor do coeficiente global de transferência de calor será reduzido em
), com vazão mássica de 1 kg/s, deve ser aquecida de 50 oC a 150 o C, trocando calor com uma corrente de óleo (capacidade térmica específica
), com vazão mássica de 2 kg/s a 200 oC em um trocador tubular contracorrente. Os valores dos coeficientes de convecção associados ao escoamento das correntes de água e de óleo são, ambos, iguais a
. A resistência total de depósito é igual a
, e os efeitos relativos à espessura da parede dos tubos podem ser desprezados. A área mínima de transferência de calor desse trocador deve ser igual a
= 500 K e
= 100 K. De acordo com as leis da termodinâmica, qual o maior rendimento possível para uma máquina operar entre esses dois reservatórios?As primeiras máquinas térmicas, inventadas no século XVIII, além de bastante precárias, apresentavam rendimentos muito baixos, isto é, consumiam grande quantidade de combustível para produzir trabalho relativamente pequeno. Por volta de 1770, o inventor escocês James Watt apresentou um novo modelo de máquina térmica, que veio substituir aquelas então existentes. A máquina de Watt foi inicialmente empregada para movimentar moinhos e acionar as bombas que retiravam água de minas subterrâneas e, posteriormente, nas locomotivas e barcos a vapor.
Acerca desse tema, assinale a afirmativa incorreta.
A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.
Em toda máquina térmica que opera em ciclos, ao se percorrer todo o ciclo, a variação de entropia é nula.
A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.
Uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot é considerada uma máquina térmica ideal. Nesse caso, o seu ciclo é composto de duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas.
A termodinâmica consiste no estudo dos processos termodinâmicos nos quais um sistema é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro. Com relação às leis da termodinâmica e ao comportamento das máquinas térmicas, julgue o seguinte item.
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, se, no projeto
de uma máquina térmica, for obedecido o ciclo de Carnot,
então essa máquina poderá ter 100% de eficiência.
I - A limitação de uso desse tipo de trocador se deve à pequena área de troca de calor disponível, pois sua confecção está limitada ao comprimento comercial dos tubos.
II - Esse tipo de trocador de calor é usado devido à sua simplicidade na construção, desmontagem fácil e, consequentemente, fácil acesso para manutenção, o que resulta em custos baixos.
III - Para se trabalhar com comprimentos maiores, são grandes as vantagens termodinâmicas desse tipo de equipamento, referentes ao baixo custo de construção e manutenção.
Está correto o que se afirma em

Observe o diagrama Pressão – Volume representado na figura acima. Quando um determinado sistema termodinâmico fechado é levado do estado inicial (i) para o estado final (f) através do caminho igf, 180 kJ são transferidos para dentro do sistema sob a forma de calor e 130 kJ são produzidos pelo sistema sob a forma de trabalho. Se o caminho percorrido for o ihf, o valor do trabalho produzido pelo sistema é 40 kJ. Com base nessas informações, a quantidade de energia (kJ) recebida sob a forma de calor pelo sistema, ao percorrer o caminho ihf, é

A figura acima ilustra o gráfico P×V do funcionamento de uma geladeira, que pode ser resumido nas seguintes etapas de um ciclo termodinâmico:
› no compressor, um gás, em geral CFC, é comprimido rapidamente, sem trocar calor, com elevação de pressão e temperatura. Não havendo troca de calor (Q = 0), o trabalho realizado pelo compressor equivale à variação de energia interna da substância;
› no radiador, ocorre diminuição de temperatura à pressão constante devido à troca de calor como o meio externo;
› a abertura da válvula de descompressão provoca uma descompressão rápida do gás, considerada adiabática. Nessa etapa, a pressão diminui e o volume aumenta;
› no congelador, o gás troca calor com o interior da geladeira à pressão e temperatura constantes. Devido ao processo de expansão, o gás retira calor do meio (interior da geladeira).
I - O ciclo termodinâmico é equivalente ao ciclo de Carnot.
II - No trecho 1 → 2, a variação da energia interna é igual a zero.
III - A pressão no ponto 2 pode ser calculada por meio da equação, P2 V2 = nRT1, em que n, R, P2, V2 e T1 são, respectivamente, o número de moles, a constante universal dos gases ideais, a pressão no ponto 2, o volume no ponto 2 e a temperatura no ponto 1.
Assinale a opção correta.

Considerando as temperaturas quente e fria iguais a
respectivamente, e tendo como referência as informações acima, julgue os itens a seguir.
da energia útil cedida ao sistema. 
Considerando as temperaturas quente e fria iguais a
respectivamente, e tendo como referência as informações acima, julgue os itens a seguir.