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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.
As cordas de instrumentos musicais como violino, violão, harpa etc., quando vibram, produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam uma onda estacionária. Considerando que uma corda de violão de comprimento L submetida a uma força de tensão T seja posta a vibrar com pequena amplitude, julgue o item a seguir.
Reduzindo-se o comprimento L da corda vibrante à metade,
o som produzido pela corda será mais grave.
As cordas de instrumentos musicais como violino, violão, harpa etc., quando vibram, produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam uma onda estacionária. Considerando que uma corda de violão de comprimento L submetida a uma força de tensão T seja posta a vibrar com pequena amplitude, julgue o item a seguir.
Se a força de tensão T sobre a corda vibrante sofrer uma
variação dT muito pequena, a variação relativa de frequência
df/f será a metade da variação relativa da força de tensão
dT/T.
As cordas de instrumentos musicais como violino, violão, harpa etc., quando vibram, produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam uma onda estacionária. Considerando que uma corda de violão de comprimento L submetida a uma força de tensão T seja posta a vibrar com pequena amplitude, julgue o item a seguir.
Se a densidade linear da corda vibrante fosse maior, o som
produzido pela corda seria mais agudo.
As cordas de instrumentos musicais como violino, violão, harpa etc., quando vibram, produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam uma onda estacionária. Considerando que uma corda de violão de comprimento L submetida a uma força de tensão T seja posta a vibrar com pequena amplitude, julgue o item a seguir.
Reduzindo-se a força de tensão T na corda vibrante à metade,
a frequência da onda na corda também será reduzida à
metade.
As cordas de instrumentos musicais como violino, violão, harpa etc., quando vibram, produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam uma onda estacionária. Considerando que uma corda de violão de comprimento L submetida a uma força de tensão T seja posta a vibrar com pequena amplitude, julgue o item a seguir.
Quando a corda estiver vibrando em seu harmônico
fundamental, o comprimento de onda na corda será igual a
2·L.
Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.
Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota.
Se as temperaturas da frigideira Tf e da gota d’água Tg forem
constantes durante toda a vaporização da gota d’água, a taxa
com que a energia é conduzida da frigideira para a gota será
diretamente proporcional a Y.
Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.
Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota.
Se o calor latente de vaporização da água for L, o tempo de
vaporização da gota d’água será proporcional a 1/L.
Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.
Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota.
Se a temperatura Tg da gota d’água permanecer constante
durante todo o processo de vaporização, o calor necessário
para a vaporização completa da gota d’água será igual a
d·A·h·L.
A figura a seguir representa uma lanterna formada por um gerador de força eletromotriz E de resistência interna r, uma lâmpada de resistência R, uma chave S e fios conectores ideais. Ao se fechar a chave S, uma corrente elétrica i percorre o circuito e a lâmpada acende.
Tendo como referência as informações e a figura precedentes, julgue o item seguinte.
A potência fornecida pelo gerador será máxima se R = r.
A figura a seguir representa uma lanterna formada por um gerador de força eletromotriz E de resistência interna r, uma lâmpada de resistência R, uma chave S e fios conectores ideais. Ao se fechar a chave S, uma corrente elétrica i percorre o circuito e a lâmpada acende.
Tendo como referência as informações e a figura precedentes, julgue o item seguinte.
Com a chave S fechada, a corrente no circuito é i = E/(r + R).
A figura a seguir representa uma lanterna formada por um gerador de força eletromotriz E de resistência interna r, uma lâmpada de resistência R, uma chave S e fios conectores ideais. Ao se fechar a chave S, uma corrente elétrica i percorre o circuito e a lâmpada acende.
Tendo como referência as informações e a figura precedentes, julgue o item seguinte.
Quando a potência fornecida pelo gerador é máxima, o
rendimento do gerador também é máximo.
A figura a seguir ilustra uma situação em que um trilho
metálico de resistência elétrica desprezível é posicionado em uma
região onde existe um campo magnético de módulo B. Sobre o
trilho, uma barra metálica de comprimento L e resistência R é
forçada a se mover com velocidade de módulo 
, gerando uma
força eletromotriz induzida de módulo E entre os terminais C e D
da barra.
A partir das informações e da figura precedentes, julgue o item a seguir, considerando que a barra e o trecho do trilho à sua direita formem uma espira retangular cuja área está sempre crescendo.
Dado que a barra metálica tem resistência R, a potência
elétrica dissipada na barra será igual a 
.
A figura a seguir ilustra uma situação em que um trilho
metálico de resistência elétrica desprezível é posicionado em uma
região onde existe um campo magnético de módulo B. Sobre o
trilho, uma barra metálica de comprimento L e resistência R é
forçada a se mover com velocidade de módulo , gerando uma
força eletromotriz induzida de módulo E entre os terminais C e D
da barra.
A partir das informações e da figura precedentes, julgue o item a seguir, considerando que a barra e o trecho do trilho à sua direita formem uma espira retangular cuja área está sempre crescendo.
No instante representado na figura, se a porção do trilho
pertencente à espira retangular tiver resistência elétrica r, a
corrente elétrica que percorre a espira será igual a 
.
A figura a seguir ilustra uma situação em que um trilho
metálico de resistência elétrica desprezível é posicionado em uma
região onde existe um campo magnético de módulo B. Sobre o
trilho, uma barra metálica de comprimento L e resistência R é
forçada a se mover com velocidade de módulo , gerando uma
força eletromotriz induzida de módulo E entre os terminais C e D
da barra.
A partir das informações e da figura precedentes, julgue o item a seguir, considerando que a barra e o trecho do trilho à sua direita formem uma espira retangular cuja área está sempre crescendo.
Como a área da espira retangular está sempre crescendo, a
corrente elétrica induzida na espira tem sentido horário.
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
O módulo da aceleração que a esfera atinge, dentro dofluido, por ação do empuxo, é g(ρ/Y - 1).
Na figura a seguir, está representado um sistema ideal no qual uma esfera indeformável, de raio R e densidade γ, foi movida para uma posição, presa e em repouso, a uma profundidade D de um volume de fluido de densidade ρ. A esfera foi solta dessa posição e, pela ação da força empuxo E, foi elevada até uma altura acima da lâmina d’água; depois, retornou à superfície e permaneceu flutuando. Na figura, Sp se refere a um sensor de pressão colocado no fundo do recipiente.
A partir das informações precedentes, e assumindo que a gravidade local seja g, a densidade do fluido seja constante, seu volume seja muito superior ao da esfera e que a força viscosa no fluido seja desprezível, julgue o item a seguir.
Na situação em que a esfera flutua, o volume de água
deslocado por ela é 4πR3Y / 3ρ .
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