Questões de Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas para Concurso
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A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T) versus entropia (S)) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual a 3.000 J, julgue o próximo item.
O trabalho realizado pelo gás entre os estados A e B
é igual a 1.000(SB - SA) J.
Em seguida, repetiram o experimento, provocando a mesma elevação de temperatura do gás, mas mantendo seu volume constante. A respeito do experimento, os estudantes formularam as seguintes conclusões: ( ) A variação da energia interna do gás foi a mesma nas duas situações. ( ) O calor fornecido ao gás, na primeira situação, foi igual ao fornecido na segunda. ( ) O trabalho realizado pelo gás foi maior na primeira situação.
Analisando as afirmativas acima, marque (V) para verdadeiro ou (F) para Falso. A sequência correta é
O estudo do calor e de suas transformações em energia mecânica é chamado de termodinâmica, que significa “movimento do calor”. A ciência da termodinâmica foi desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse compreendida.
P. Hewitt. Física Conceitual. 9.ª edição (com adaptações).
A respeito da termodinâmica, assinale a alternativa correta.
O engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), cujo trabalho sobre máquinas térmicas viria a ser fundamental para que Rudolf Clausius e Lord Kelvin desenvolvessem a Segunda Lei da Termodinâmica, discutiu em seu trabalho de 1824 “Réflexions sur la Puissance Motrice du Feu” um ciclo idealizado para máquinas térmicas operando entre duas temperaturas, no qual a eficiência seria a máxima possível. Em sua homenagem, tal ciclo é chamado ciclo de Carnot.
Assinale a opção que melhor representa em um diagrama T – S
(temperatura – entropia) o ciclo de Carnot.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
Nas máquinas térmicas, quanto menor for a taxa de conversão
do calor recebido em trabalho, maior será o rendimento da
máquina.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
As máquinas térmicas, ao transformarem energia mecânica em
energia térmica, realizam trabalho a partir de trocas de calor.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
Em um sistema que opera conforme o ciclo de Carnot, a
parcela máxima de energia que pode ser convertida em
trabalho útil depende unicamente da diferença de temperatura
dos reservatórios térmicos a que o sistema esteja ligado.
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.
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.
Sobre este ciclo de Carnot, afirma-se que
I a transformação AB é isovolumétrica.
II a transformação BC é isotérmica.
III a transformação CD é isobárica.
IV a transformação DA é adiabática.
Está correta a alternativa:
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