Considere que um grupo de pesquisadores vem tentando gerar trabalho útil a partir da diferença de temperatura do oceano, utilizando um ciclo de Carnot. Sabendo que a fonte quente, a superfície do mar, encontra-se a 27°C e que a temperatura da água do mar diminui a uma taxa de 0,1K/m, a que profundidade estará a fonte fria para que o sistema tenha uma eficiência de 25%?

Considere que um fluido de trabalho entra em uma turbina com uma vazão de 1Okg/s, entalpia especifica de 2000J/kg e velocidade de 20m/s. Em sua saída, mede-se uma entalpia de 200J/kg e velocidade de 40m/s. Sabendo-se que existe uma perda de calor a uma taxa de 72KJ/h, e que não há vazamento de fluido por nenhuma outra passagem, o trabalho produzido pela turbina, em KW, é de:

Utiliza-se a seguinte notação para um determinado sistema termodinâmico: "todo calor fornecido (Q) ao sistema para que ele produza trabalho (W) é positivo e todo trabalho cedido pelo mesmo é positivo." Baseado nessa notação e sendo ΔU a variação da energia interna do sistema, pode-se escrever a Primeira Lei da Termodinâmica como:

Um determinado ciclo termodinâmico, ao ser desenhado no diagrama Pressão x Volume Especifico, toma forma de um quadrado, com seus lados paralelos aos eixos. Sabendo que o ciclo segue o sentido horário, quantos processos desse ciclo são de adição de calor?

Qual é o rendimento de uma central térmica a vapor cujo calor gerado na caldeira é de 3000kJ/kg, e o trabalho na turbina é de 800kJ/kg e o trabalho na bomba é de 200kJ/kg ?

Numa expansão muito lenta, o trabalho efetuado por um gás num processo adiabático é

em que P, V, T são, respectivamente, a pressão, o volume e a temperatura do gás, e γ uma constante, sendo os subscritos 1 e 2 representativos, respectivamente, do estado inicial e final do sistema. Lembrando que PV^γ é constante no processo adiabático, esta fórmula pode ser reescrita deste modo:

No espaço sideral, luz incide perpendicular e uniformemente numa placa de gelo inicialmente a -10 ^oC e em repouso, sendo 99% refletida e 1% absorvida. O gelo então derrete pelo aquecimento,permanecendo a água aderida á placa. Determine a velocidade desta após a fusão de 10% do gelo.

O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens:

Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.

Uma amostra de n mols de gás ideal sofre as transformações AB (isovolumétrica), BC (isobárica) e CD (isotérmica) conforme representação no diagrama pressão (p) x volume (V), mostrado a seguir.

Sabendo-se que a temperatura do gás no estado A é 27 °C , pode-se afirmar que a temperatura dele, em °C, no estado D é

Em um recipiente termicamente isolado de capacidade térmica 40,0cal/°C e na temperatura de 25 °C são colocados 600 g de gelo a −10 °C e uma garrafa parcialmente cheia, contendo 2,0L de refrigerante também a 25 °C , sob pressão normal.

Considerando a garrafa com capacidade térmica desprezível e o refrigerante com características semelhantes às da água, isto é, calor específico na fase líquida 1,0 cal /g °C e na fase sólida 0,5 cal /g °C , calor latente de fusão de 80,0 cal /g °C bem como densidade absoluta na fase líquida igual a 1,0g/ cm³ , a temperatura final de equilíbrio térmico do sistema, em °C , é

Com relação à dilatação dos sólidos e líquidos isotrópicos, analise as proposições a seguir e dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas.

(01) Um recipiente com dilatação desprezível contém certa massa de água na temperatura de 1°C , quando é, então, aquecido lentamente, sofrendo uma variação de temperatura de 6°C . Nesse caso, o volume da água primeiro aumenta e depois diminui.

(02) Quando se aquece uma placa metálica que apresenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, a área do orifício aumenta.

(03) Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume de líquido transbordado mede a dilatação absoluta do líquido.

(04) O vidro pirex apresenta maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum porque tem menor coeficiente de dilatação térmica do que o vidro comum.

(05) Sob pressão normal, quando uma massa de água é aquecida de 0 °C até 100 °C sua densidade sempre aumenta.

(06) Ao se elevar a temperatura de um sistema constituído por três barras retas e idênticas de ferro interligadas de modo a formarem um triângulo isósceles, os ângulos internos desse triângulo não se alteram.

Um inspetor da linha ferroviária verifica que os trilhos de aço possuem 12 m de comprimento a 22°C. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do aço vale 1 x 10 ^-6 °C ^-1 . A variação do comprimento deste trilho, quando a temperatura ambiente varia de 22°C até 42°C, é:

Em um laboratório de Física, deseja-se aquecer 200 g de água. Sabe-se que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/g°C. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, a quantidade de calor que se deve fornecer para esta massa de água variar sua temperatura de 0°C até 70°C vale:

Uma esfera de alumínio, com 20 gramas de massa, é retirada de um forno a 400°C e colocada em cima de um enorme bloco de gelo a 0°C. Sabe-se que o calor específico sensível do alumínio é 0,22 cal/g°C e o calor específico latente de fusão do gelo é 80 cal/g. Considerando o sistema esfera de alumínio e gelo como isolado, a quantidade de gelo que irá se fundir é:

A figura abaixo mostra um modelo de termômetro infravermelho que tem sido utilizado nos aeroportos dos EUA na luta contra o vírus EBOLA. Este aparelho permite medir a temperatura da testa de adultos e crianças sem contato físico.

                        

Sabendo que esse termômetro fornece medidas na escala Fahrenheit, a temperatura em graus Celsius, que corresponde ao valor indicado no termômetro da figura é:

A figura acima mostra um sistema posicionado no vácuo formado por um recipiente contendo um gás ideal de massa molecular M e calor específico c em duas situações distintas. Esse recipiente é fechado por um êmbolo preso a uma mola de constante elástica k, ambos de massa desprezível. Inicialmente (Situação 1), o sistema encontra-se em uma temperatura T₀, o êmbolo está a uma altura h₀ em relação à base do recipiente e a mola comprimida de x₀ em relação ao seu comprimento relaxado.

Se uma quantidade de calor Q for fornecida ao gás (Situação 2), fazendo com que o êmbolo se desloque para uma altura h e a mola passe a estar comprimida de x, a grandeza que varia linearmente com Q é

Em uma fábrica, uma máquina térmica realiza, com um gás ideal, o ciclo FGHIF no sentido horário, conforme o desenho abaixo. As transformações FG e HI são isobáricas, GH é isotérmica e IF é adiabática. Considere que, na transformação FG, 200 kJ de calor tenham sido fornecido ao gás e que na transformação HI ele tenha perdido 220 kJ de calor para o meio externo.

A variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação adiabática IF é

                        

O Brasil e um pais de dimensões continentais, por isso deve fortalecer cada vez mais sua frota de trens e metros. O projeto dos trilhos dessas composições ferroviárias preve espaçamentos muito pequenos entre dois trilhos consecutivos porque:

O calor e uma forma de energia que ocorre devido a uma diferença de temperatura. Assinale a opção que apresenta a forma de propagação de calor que se caracteriza por ocorrer apenas nos fluidos.

Uma variação qualquer na escala Celsius tem na escala Kelvin valor numérico