Questões Militares
Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física
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No diagrama PV acima estão representados três estados termodinâmicos, A, B e C, pelos quais a substância de trabalho de uma certa máquina térmica M passa, ciclicamente. As transformações ocorrem na seguinte ordem, conforme indicado na figura: expansão isotérmica AB, a uma temperatura TA = 5,0-102 K; resfriamento isovolumétrico BC, a um volume VB, até atingir a temperatura Tc = 4,0.102 K; е а compressão adiabática CA, reduzindo o volume do gás até o volume VA. A substância de trabalho da máquina são n mols de um gás diatômico e, durante os processos, o número de mols é mantido constante. A área da região cinza abaixo da curva do processo AB pode ser calculada por meio da expressão 500-n R-In(5/4)/(y-1), onde y é o coeficiente de Poisson e R é a constante dos gases ideais. Seja nM o rendimento da máquina e M e nmáx o máximo rendimento que poderia ser obtido por uma máquina térmica operando entre TA e Tc. Assinale a opção que apresenta o valor correto da razão nм / nmах
Dados: 1/(5-In(5/4)) ≈0,90.
Dois mols de um gás perfeito passam pelo ciclo mostrado no diagrama da pressão versus volume da figura. A temperatura medida no estado A é 200 K, a constante universal dos gases perfeitos é R = 8,32 J.mol / K e o calor molar a volume constante é Cv = 5R/2.
FÍSICA
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3 /2
• cos 60º = sen 30º = 1 2
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• calor latente de fusão do gelo: Lf = 80 cal/g
• temperatura de fusão do gelo: θf = 0 ºC
• densidade do gelo: µg = 0,92 g/cm3
• densidade da água: µA = 1,0 g/cm3
Em outro momento, para as mesmas condições iniciais anteriores, ao se fornecer o dobro da quantidade de calor 2Q, a esse sistema, observa-se que a mola sofre uma deformação duas vezes maior, 2∆x.
Considerando que nas duas expansões o sistema tenha sofrido a mesma variação de energia interna e que não houve atrito entre o pistão e o cilindro, pode-se afirmar que a constante elástica da mola vale
O Ciclo de Carnot, proposto no século XVIII pelo físico e engenheiro Nicolas Leonard Sadi Carnot, consiste em uma sequência de transformações gasosas, na qual uma máquina térmica, operando entre duas fontes térmicas, alcança rendimento máximo se operar em um ciclo totalmente reversível, independentemente da substância utilizada. Considerando o Ciclo de Carnot para um gás ideal, assinale a alternativa correta.
Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho.
A máquina recebe 400 J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e rejeita 200 J para uma fonte fria, que se encontra a 200 K. Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200 J.
• Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um ..I.. .
• Essa máquina térmica ..II.. a 1ª Lei da Termodinâmica.
• O rendimento desta máquina é ..III.. a 50%.
A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:
Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 105 Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• densidade da água: d = 1⋅103 kg/m³
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
• cos 30º = sen 60º = 
• cos 60º = sen 30º = 
• cos 45º = sen 45º = 
Considere uma máquina térmica ideal M que funciona realizando o ciclo de Carnot, como mostra a figura abaixo.
Essa máquina retira uma quantidade de calor Q de um
reservatório térmico à temperatura constante T, realiza um
trabalho total τ e rejeita um calor Q2 para a fonte fria à
temperatura 
, também constante.
A partir das mesmas fontes quente e fria projeta-se quatro
máquinas térmicas A, B, C e D, respectivamente, de acordo
com as figuras 1, 2, 3 e 4 abaixo; para que realizem, cada
uma, o mesmo trabalho τ da máquina M.
Nessas condições, as máquinas térmicas que poderiam ser
construídas, a partir dos projetos apresentados, seriam
Coloque V para verdadeiro ou F para falso e em seguida marque a sequência correta.
( ) Período é o tempo necessário à realização de um ciclo.
( ) Frequência é o número de ciclos por minuto.
( ) A frequência e o período são inversos um do outro.
1. O processo A → B é isométrico. 2. Os pontos C e D estão à mesma temperatura. 3. O trabalho realizado pelo gás no processo B → C é nulo. 4. O processo C → D é isobárico.
Assinale a alternativa correta.
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