Questões de Vestibular
Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física
Foram encontradas 98 questões
Ano: 2024
Banca:
UECE-CEV
Órgão:
UECE
Prova:
UECE-CEV - 2024 - UECE - Prova de Conhecimentos Gerais - 1ª Fase (2º Semestre de 2024) |
Q3248331
Física
Em um seminário de física, um professor apresentou
aos alunos o conceito de transformações cíclicas em
sistemas termodinâmicos. Ele explicou que, em uma
transformação cíclica, um sistema retorna ao seu estado
inicial definido em termos das variáveis de estado, pressão,
volume e temperatura, após passar por uma série de
processos termodinâmicos. Na sequência, o professor
propôs um problema teórico envolvendo um motor térmico
ideal, operando em ciclos, no qual o sistema realiza trabalho
sobre o ambiente e troca calor com dois reservatórios
térmicos, sendo um quente e o outro frio, com
temperaturas T1 e T2 respectivamente. Com base no
entendimento das transformações cíclicas e das leis da
termodinâmica, assinale a afirmação verdadeira em relação
ao funcionamento desse motor térmico ideal.
Ano: 2024
Banca:
CESPE / CEBRASPE
Órgão:
UNB
Prova:
CESPE / CEBRASPE - 2024 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3107587
Física
Texto associado
Um sistema de IA permite que veículos autônomos se
comuniquem, compartilhando informações acerca do trânsito,
obstáculos e condições da estrada, o que melhora a eficiência do
tráfego e reduz congestionamentos e acidentes. A seguir, são
descritas duas situações que exemplificam aplicações de IA em
veículos autônomos.
I Um sistema de IA utiliza o efeito Doppler para calcular a
aproximação entre dois carros autônomos, A e B, que viajam
no mesmo sentido em uma estrada reta. O carro A, que está à
frente, move-se com velocidade constante vA, enquanto o
carro B, que está atrás, move-se a 100 km/h. Ambos têm
potência útil de 100 kW e emitem ondas sonoras de 500 Hz
para detectar obstáculos. Em determinado instante, a distância
entre eles é de 200 m.
II Um sistema de IA determina rotas mais eficientes para um
veículo autônomo, usando o princípio de mínima ação S, dado
por S = ∑i ℒi ⋅ Δti , em que Δt é a variação no tempo e
ℒ = T − V é definido como a lagrangiana, sendo a energia
cinética e V a energia potencial. Em um caso específico de
um veículo que percorra uma rota composta por três
segmentos discretos, considerado um intervalo de tempo
Δ = 2 s para todos os segmentos, os valores da lagrangiana
em cada segmento são iguais a ℒ1 = 5 kJ, ℒ2 = 3 kJ e
ℒ3 = 7 kJ.
Com base nas situações anteriormente descritas, julgue o item subsequente.
Na situação II, a ação mínima calculada pelo sistema de IA é 30 kJ × s.
Na situação II, a ação mínima calculada pelo sistema de IA é 30 kJ × s.
Ano: 2024
Banca:
CESPE / CEBRASPE
Órgão:
UNB
Prova:
CESPE / CEBRASPE - 2024 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3107585
Física
Texto associado
Um sistema de IA permite que veículos autônomos se
comuniquem, compartilhando informações acerca do trânsito,
obstáculos e condições da estrada, o que melhora a eficiência do
tráfego e reduz congestionamentos e acidentes. A seguir, são
descritas duas situações que exemplificam aplicações de IA em
veículos autônomos.
I Um sistema de IA utiliza o efeito Doppler para calcular a
aproximação entre dois carros autônomos, A e B, que viajam
no mesmo sentido em uma estrada reta. O carro A, que está à
frente, move-se com velocidade constante vA, enquanto o
carro B, que está atrás, move-se a 100 km/h. Ambos têm
potência útil de 100 kW e emitem ondas sonoras de 500 Hz
para detectar obstáculos. Em determinado instante, a distância
entre eles é de 200 m.
II Um sistema de IA determina rotas mais eficientes para um
veículo autônomo, usando o princípio de mínima ação S, dado
por S = ∑i ℒi ⋅ Δti , em que Δt é a variação no tempo e
ℒ = T − V é definido como a lagrangiana, sendo a energia
cinética e V a energia potencial. Em um caso específico de
um veículo que percorra uma rota composta por três
segmentos discretos, considerado um intervalo de tempo
Δ = 2 s para todos os segmentos, os valores da lagrangiana
em cada segmento são iguais a ℒ1 = 5 kJ, ℒ2 = 3 kJ e
ℒ3 = 7 kJ.
Com base nas situações anteriormente descritas, julgue o item subsequente.
Considere que, na situação I, o carro A tenha motor a combustão, sendo-lhe necessária uma potência fornecida de 400 kW, enquanto o carro B tem motor elétrico, sendo-lhe necessária uma potência fornecida de 115 kW. Nesse caso, assumindo-se que a eficiência dos carros seja dada por
e considerando-se que
ambos os carros tenham uma potência útil de 100 kW,
infere-se que a eficiência do carro B é inferior a 3 vezes a
eficiência do carro A.
Considere que, na situação I, o carro A tenha motor a combustão, sendo-lhe necessária uma potência fornecida de 400 kW, enquanto o carro B tem motor elétrico, sendo-lhe necessária uma potência fornecida de 115 kW. Nesse caso, assumindo-se que a eficiência dos carros seja dada por
e considerando-se que
ambos os carros tenham uma potência útil de 100 kW,
infere-se que a eficiência do carro B é inferior a 3 vezes a
eficiência do carro A.
Ano: 2023
Banca:
CESPE / CEBRASPE
Órgão:
UNB
Prova:
CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108323
Física
Texto associado
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as
trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação
emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de
tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade
de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos
negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se
que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ = 1).
No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4 , em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de
ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície
e a atmosfera terrestre.
A potência de radiação solar absorvida por unidade de
área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a
radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação
refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão
das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que
constituem a superfície e a atmosfera terrestre.
Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é
possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da
gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao
Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de
seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim
objetos materiais ocupando certo volume, determinando um
torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno
de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática
complexa para o seu movimento.
Em síntese, além do movimento de translação em torno do
Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos
(eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com
o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema
Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar
gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado
precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e
precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em
relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação
solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de
tempo.
Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.
Um aumento de gases de efeito estufa deve implicar uma diminuição da emissividade da Terra.
Um aumento de gases de efeito estufa deve implicar uma diminuição da emissividade da Terra.
Ano: 2021
Banca:
UECE-CEV
Órgão:
UECE
Prova:
UECE-CEV - 2021 - UECE - Prova de Conhecimentos Gerais |
Q1802306
Física
Em relação às propriedades dos gases, atente
para as seguintes afirmações:
I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido.
Está correto o que se afirma somente em
I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido.
Está correto o que se afirma somente em
Ano: 2019
Banca:
Universidade Presbiteriana Mackenzie
Órgão:
MACKENZIE
Prova:
Universidade Presbiteriana Mackenzie - 2019 - MACKENZIE - Vestibular Mackenzie - Grupos II e III |
Q1793910
Física
A segunda lei da Termodinâmica afirma, em sucintas palavras, que não há a
possibilidade de converter integralmente calor em trabalho. Esquematicamente,
a figura abaixo revela como funciona u’a máquina térmica.
Considerando-se que o trabalho realizado nessa máquina valha 1,2 kJ e que a
parte energética rejeitada para a fonte fria valha dois quintos da recebida da
fonte quente, é correto afirmar que o rendimento da máquina retratada na figura
e a parte energética rejeitada (em kJ) valem, respectivamente,
Considerando-se que o trabalho realizado nessa máquina valha 1,2 kJ e que a
parte energética rejeitada para a fonte fria valha dois quintos da recebida da
fonte quente, é correto afirmar que o rendimento da máquina retratada na figura
e a parte energética rejeitada (em kJ) valem, respectivamente,
Ano: 2019
Banca:
Instituto Consulplan
Órgão:
FASEH
Provas:
Instituto Consulplan - 2019 - FASEH - Vestibular de Medicina - Tipo 01
|
Instituto Consulplan - 2019 - FASEH - Vestibular de Medicina |
Q1785755
Física
O físico Carnot, em seus estudos, descobriu que as máquinas
térmicas teriam maior rendimento mediante:
Ano: 2019
Banca:
UFRGS
Órgão:
UFRGS
Prova:
UFRGS - 2019 - UFRGS - Vestibular - UFRGS - Física, Literatura e Inglês |
Q1785182
Física
Uma máquina de Carnot apresenta um rendimento de 40%, e a temperatura de sua fonte quente é
500 K. A máquina opera a uma potência de 4,2 kW e efetua 10 ciclos por segundo.
Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?
Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?
Q1404821
Física
As três formas de energia mais utilizadas no Brasil para produzir eletricidade
são:
I. Energia do petróleo. II. Energia hidroelétrica. III. Energia do biodiesel.
Dessas formas de energia, as que têm como principal fonte o Sol são
I. Energia do petróleo. II. Energia hidroelétrica. III. Energia do biodiesel.
Dessas formas de energia, as que têm como principal fonte o Sol são
Ano: 2019
Banca:
COPESE - UFT
Órgão:
UFT
Prova:
COPESE - UFT - 2019 - UFT - Vestibular - Segundo Semestre - Ciências Humanas e Ciências da Natureza |
Q1399602
Física
Em tempos onde cientistas e empresas estão preocupados em
desenvolver dispositivos cada vez mais eficientes, que
consomem menos dos nossos recursos naturais, surgem
protótipos que prometem alta eficiência energética. Com este
intuito, um pesquisador afirma ter construído um motor a
combustão que funciona de acordo com o ciclo de Carnot, cuja
eficiência térmica é de 52% e opera entre as temperaturas de
7°C e 127°C. Com relação aos conceitos de máquinas térmicas
é CORRETO afirmar que:
Ano: 2019
Banca:
PUC - RJ
Órgão:
PUC - RJ
Prova:
PUC - RJ - 2019 - PUC - RJ - Vestibular - Ciências da Natureza e Ciências Humanas - 2º Dia - Tarde - Grupo 1 |
Q1395268
Física
Considere as três afirmativas abaixo, em relação a um gás ideal.
I - Em uma compressão adiabática, a temperatura final do gás não pode ser maior do que a inicial, pois nenhum calor é trocado com a vizinhança.
II - Em um processo isocórico (isovolumétrico), nenhum trabalho é realizado pelo gás.
III - Em um processo isobárico, o trabalho realizado pelo gás é proporcional ao quadrado da variação do volume.
Marque a única opção CORRETA:
Q1391484
Física
Em um livro com diagramação antiga era apresentado o esquema a seguir, da troca de calor entre dois corpos A e B.
Nesse esquema o autor explica que “o calor espontaneamente não pode ir de um corpo para outro de temperatura mais alta". Essa afirmação está de acordo com a
Nesse esquema o autor explica que “o calor espontaneamente não pode ir de um corpo para outro de temperatura mais alta". Essa afirmação está de acordo com a
Ano: 2019
Banca:
UFVJM-MG
Órgão:
UFVJM-MG
Prova:
UFVJM-MG - 2019 - UFVJM-MG - Vestibular - Seleção Seriada - Sasi - Segunda Etapa |
Q1345380
Física
Até recentemente, muitos acreditavam que a resposta para o enigma da vida já havia sido dada pela teoria
da evolução de Darwin, adicionada da genética moderna. Segundo a teoria da evolução, o motor por trás da
incrível variedade entre as espécies é o processo no qual os seres vivos são mais ou menos adaptados
para sobreviver em seu ambiente e sob a constante competição com outras espécies por espaço e comida.
A teoria da evolução é extremamente eficiente na descrição de como as espécies se diversificam. Mas ela
não explica o "fenômeno vida". Dizer que a vida aqui na Terra veio do espaço também não resolve a
questão, apenas a muda de lugar. O que complica as coisas é uma lei da física que diz que sistemas
isolados (aqueles que não podem trocar energia com o exterior) tendem a ficar cada vez mais
desordenados com o passar do tempo. Ora, seres vivos são sistemas extremamente complexos, parecendo
violar essa lei. Como tal manifestação de ordem pode surgir em uma região pequena do espaço (um
organismo) e sobreviver durante tanto tempo? A resposta vem do fato de seres vivos não serem sistemas
isolados.
Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm
ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.
Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm
ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.
Ano: 2019
Banca:
Instituto Consulplan
Órgão:
FAGOC
Prova:
Instituto Consulplan - 2019 - FAGOC - Vestibular Medicina |
Q1337995
Física
Uma máquina de Carnot tem eficiência de 33%. Ela opera entre duas fontes de calor com temperatura constante, cuja
fonte fria tem temperatura de 63ºC. Qual o valor da temperatura da fonte quente?
Ano: 2019
Banca:
CEV-URCA
Órgão:
URCA
Prova:
CEV-URCA - 2019 - URCA - Vestibular - Prova Física, Matemática, Química e Biologia |
Q1313801
Física
A moto é um meio de
transporte cada vez mais preferível pela
população da região do cariri cearense
(apesar de seus riscos), principalmente por
ser considerada mais econômica em
ralação ao consumo de combustíveis fósseis
como a gasolina. Em relação à explicação
científica no campo da Termodinâmica
sobre o funcionamento de um motor de
combustão interna da moto marque a
alternativa aceita na linguagem científica:
Ano: 2019
Banca:
UNIOESTE
Órgão:
UNIOESTE
Prova:
UNIOESTE - 2019 - UNIOESTE - Vestibular - 2ª Etapa - Tarde |
Q1303713
Física
O segundo princípio da Termodinâmica assegura que é impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e
convertê-lo integralmente em trabalho. Considerando as consequências deste princípio
é CORRETO afirmar que:
Q1300827
Física
Um aparelho de ar condicionado funciona como uma máquina térmica. Utiliza-se um gás refrigerante, que é
submetido a uma alta compressão, e posteriormente a uma expansão rápida, promovendo a queda da
temperatura. Essa tecnologia de refrigeração está baseada na
Ano: 2018
Banca:
VUNESP
Órgão:
UEA
Prova:
VUNESP - 2018 - UEA - 004. Prova de Conhecimentos Específicos - Exatas |
Q1801654
Física
A máquina de Carnot é um sistema que, se pudesse ser
construído, produziria o maior rendimento possível ao operar
em ciclos entre duas temperaturas fixas, T1
e T2
, sendo T1
a
temperatura absoluta da fonte quente, de onde viria a energia
térmica para seu funcionamento, e T2
a temperatura absoluta
da fonte fria, para onde seria rejeitado o calor não transformado em energia mecânica pela máquina.
Sabendo que o rendimento (η) da máquina de Carnot é calculado por η=1 - T2/T1 pode-se afirmar que esse rendimento
Sabendo que o rendimento (η) da máquina de Carnot é calculado por η=1 - T2/T1 pode-se afirmar que esse rendimento
Ano: 2018
Banca:
INEP
Órgão:
ENCCEJA
Prova:
INEP - 2018 - ENCCEJA - Exame - Ciências Naturais e Matemática - Ensino Médio |
Q1401693
Física
Motores a combustão possuem rendimento muito baixo. Por exemplo, motores a gasolina apresentam um rendimento aproximado de 25%. Das perdas, 10% são devidas ao atrito mecânico entre componentes do motor, e 65% são perdas térmicas, das quais 30% são perdas pela interação dos gases com a parede da câmara de combustão e 35% são perdas para o ambiente. Por outro lado, motores elétricos têm um rendimento muito superior, da ordem de 80%.
Comparando-se os percentuais apresentados, essa grande diferença de rendimento é atribuída
Ano: 2018
Banca:
INEP
Órgão:
ENCCEJA
Prova:
INEP - 2018 - ENCCEJA - Exame - Ciências Naturais e Matemática - Ensino Médio |
Q1401687
Física
Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):
Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;
Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;
Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;
Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.
Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).
Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?
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