Questões de Vestibular Sobre 2ª lei da termodinâmica - ciclo de carnot e máquinas térmicas em física

Foram encontradas 97 questões

Q1344073 Física
A figura abaixo mostra o gráfico de pressão versus volume de um ciclo termodinâmico composto por uma sequência de quatro transformações termodinâmicas. As transformações que vão do ponto A ao B e do C ao D são isobáricas. As transformações que vão do ponto B ao C e do D ao A são isométricas. As pressões indicadas no gráfico são p1 = 2,00 x 105 Pa e p2 = 6,00 x 105 Pa e os volumes indicados no gráfico são V1 = 0,050 m3 e V2 = 0,200 m3 .
Imagem associada para resolução da questão

Assinale a alternativa que apresenta o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo.
Alternativas
Ano: 2018 Banca: INEP Órgão: UFV-MG Prova: INEP - 2018 - UFV-MG - Vestibular - 1° Dia |
Q1269856 Física

Esta figura representa o ciclo da água com as mudanças de estado físico ocorridas e a energia envolvida nesses processos.

Imagem associada para resolução da questão

Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclo-agua.htm Acesso em 15/05/2018 às 23h.


A associação entre a transformação e a energia envolvida está INCORRETA em:

Alternativas
Ano: 2017 Banca: CEV-URCA Órgão: URCA Prova: CEV-URCA - 2017 - URCA - PROVA I: Física, Matemática, Química e História |
Q1790731 Física

Os fenômenos macroscópicos são, a rigor, irreversíveis a menos de situações experimentalmente controladas “quase-reversíveis”. A expansão livre de um gás, por exemplo, é um fenômeno irreversível. Um outro exemplo é a passagem espontânea de calor de um corpo para outro de menor temperatura (ou mais frio). A lei física ligada a irreversibilidade dos fenômenos macroscópicos corresponde a:

Alternativas
Ano: 2017 Banca: PUC - SP Órgão: PUC - SP Prova: PUC - SP - 2017 - PUC - SP - Vestibular - Segundo Semestre |
Q1395847 Física

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm2 e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado: resistividade elétrica do cobre = 1,72.10-8Ω.m

Alternativas
Ano: 2017 Banca: PUC - SP Órgão: PUC - SP Prova: PUC - SP - 2017 - PUC - SP - Vestibular - Segundo Semestre |
Q1395846 Física

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

• O diagrama abaixo mostra um ciclo realizado por 1 mol de um gás monoatômico ideal. Determine, em porcentagem, o rendimento de uma máquina de Carnot que operasse entre as mesmas fontes térmicas desse ciclo.


Imagem associada para resolução da questão

Alternativas
Ano: 2017 Banca: IF Sudeste - MG Órgão: IF Sudeste - MG Prova: IF Sudeste - MG - 2017 - IF Sudeste - MG - Vestibular - Primeiro Semestre |
Q1395645 Física
As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?

Imagem associada para resolução da questão
Figura 1 - Representação da máquina de Heron Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017
Alternativas
Ano: 2017 Banca: FPS Órgão: FPS Prova: FPS - 2017 - FPS - Vestibular |
Q1363381 Física
A figura F1 mostra o diagrama de fase (pressão vs. temperatura) da água. Baseado nesse gráfico, podemos afirmar que o uso da panela de pressão é mais eficiente para o cozimento de alimentos?
Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Ano: 2017 Banca: Cepros Órgão: CESMAC Prova: Cepros - 2017 - CESMAC - Processo Seletivo Tradicional-2018.1- AGRESTE |
Q1331376 Física
Com relação ao conceito de calor, podemos afirmar que:
Alternativas
Ano: 2017 Banca: INEP Órgão: IF-RR Prova: INEP - 2017 - IF-RR - Vestibular - Segundo Semestre |
Q1297944 Física
Assinale a alternativa ERRADA.
Alternativas
Ano: 2017 Banca: CECIERJ Órgão: CEDERJ Prova: CECIERJ - 2017 - CEDERJ - Vestibular - Segundo Semestre |
Q929534 Física
Em um trecho do ciclo executado por uma máquina térmica, um gás recebe uma quantidade de calor Q = 120J ao se expandir, e executa um trabalho W = 80 J. Nesse trecho, a energia interna do gás
Alternativas
Ano: 2016 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2016 - UFRGS - 1º DIA - Física, Espanhol e Literatura |
Q1796587 Física
Uma máquina térmica, representada na figura abaixo, opera na sua máxima eficiência, extraindo calor de um reservatório em temperatura Tq = 527 °C, e liberando calor para um reservatório em temperatura Tf = 327 °C.
Imagem associada para resolução da questão
Para realizar um trabalho (W) de 600 J, o calor absorvido deve ser de
Alternativas
Ano: 2016 Banca: UNICENTRO Órgão: UNICENTRO Prova: UNICENTRO - 2016 - UNICENTRO - Vestibular - Física |
Q1401317 Física

Imagem associada para resolução da questão


Considerando um gás ideal sofrendo o processo termodinâmico AB, conforme representado no gráfico, conclui-se que o trabalho realizado no processo AB, em J, é igual a

Alternativas
Ano: 2016 Banca: VUNESP Órgão: FAMEMA Prova: VUNESP - 2016 - FAMEMA - Vestibular 2017 - Prova II |
Q1346773 Física

Duas máquinas térmicas ideais, 1 e 2, têm seus ciclos termodinâmicos representados no diagrama pressão × volume, no qual estão representadas duas transformações isotérmicas (Tmaior e Tmenor) e quatro transformações adiabáticas. O ciclo ABCDA refere-se à máquina 1 e o ciclo EFGHE, à máquina 2.


Imagem associada para resolução da questão


Sobre essas máquinas, é correto afirmar que, a cada ciclo realizado,


Alternativas
Ano: 2016 Banca: IFF Órgão: IFF Prova: IFF - 2016 - IFF - Vestibular - Primeiro Semestre |
Q1264210 Física
Um estudante de ciências precisa analisar o comportamento de um microorganismo que vive em meio aquoso, mas que consegue sobreviver apenas em uma faixa de temperatura de 0 ºC a 10 ºC . Para isso ele elaborou uma "câmara fria". Essa câmara consiste em uma caixa de isopor com um sensor de temperatura para monitoramento. Quando a temperatura da água no interior chega a 10 ºC, um resfriador, em contato com a água no interior, é ligado automaticamente por um tempo para diminuir um pouco a temperatura. A caixa é representada pelo esquema abaixo:

Imagem associada para resolução da questão


Sabe-se que a capacidade térmica da caixa é desprezível e que, para esse intervalo de temperatura, ela permite entrada de calor do ambiente do laboratório, na taxa 2 cal/s. Durante a análise de uma amostra com volume interno de 800 ml de água, em certo momento, quando o sensor interno indicava 6 ºC , o estudante percebeu que o seu resfriador parou de funcionar. O estudante vai, então, adicionar imediatamente certa quantidade de água a 0 ºC para não comprometer o experimento, enquanto conserta o resfriador. Assinale a alternativa que contém a menor quantidade de água que deve ser adicionada à caixa, com o objetivo de manter a temperatura em sua faixa aceitável, sabendo que o estudante demora exatamente uma hora para consertar o resfriador. Considere que a quantidade de água foi adicionada rapidamente, de forma que a taxa da troca de calor durante todo o processo permaneceu constante em 2 cal/s, e que o calor específico da solução aquosa é igual ao da água.
Imagem associada para resolução da questão

Alternativas
Ano: 2016 Banca: COPS-UEL Órgão: UEL Prova: COPS-UEL - 2016 - UEL - Vestibular |
Q1263576 Física

Atualmente, os combustíveis mais utilizados para o abastecimento dos carros de passeio, no Brasil, são o etanol e a gasolina. Essa utilização somente é possível porque os motores desses automóveis funcionam em ciclos termodinâmicos, recebendo combustível e convertendo-o em trabalho útil.

Com base nos conhecimentos sobre ciclos termodinâmicos, assinale a alternativa que apresenta corretamente o diagrama da pressão (P) versus volume (V) de um motor a gasolina.

Alternativas
Ano: 2016 Banca: FCM Órgão: UEMG Prova: FCM - 2016 - UEMG - Vestibular |
Q924576 Física
Uma máquina térmica que opera, segundo o ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que, em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 °C, o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente,
Alternativas
Ano: 2016 Banca: PUC - GO Órgão: PUC-GO Prova: PUC - GO - 2016 - PUC-GO - Vestibular |
Q768345 Física

TEXTO 7

                   O mistério dos hippies desaparecidos

Ide ao Mercadão da Travessa do Carmo. Que vereis? O alegre, o pitoresco, o colorido. Admirai a excelente organização: cada artesão em seu quadrado, exibindo belos trabalhos.

Mas... Nada vos chama a atenção?

Não? Neste caso, pergunto-vos: onde estão os hippies da Praça Dom Feliciano? Isso mesmo, aqueles que ficavam na frente da Santa Casa. Onde estão? Não sabeis?

O homem de cinza sabe.

O homem de cinza vinha todos os dias à Praça Dom Feliciano. Ficava muito tempo olhando os hippies, que não lhe davam maior atenção. O homem, ao contrário, parecia muito interessado neles: examinava os objetos expostos, indagava por preços, por detalhes da manufatura. E anotava tudo numa caderneta de capa preta. Um dia perguntou aos hippies onde moravam. Por aí, respondeu um rapaz. Numa comuna? — perguntou o homem. Não, não era em nenhuma comuna; na realidade, estavam ao relento. O homem então disse que eles deveriam morar juntos numa comuna. Ficaria mais fácil, mais prático. O rapaz concordou. Não estava com muita vontade de falar; contudo, acrescentou, depois de uma pausa, que o problema era encontrar o lugar para a comuna.

Não é problema, disse o homem; eu tenho uma chácara lá na Vila Nova, com uma boa casa, gramados, árvores frutíferas. Se vocês quiserem, podem ficar lá. No amor? — perguntou o rapaz.

— No amor, bicho — respondeu o homem, rindo. Só quero que vocês tomem conta da casa. Os hippies confabularam entre si e resolveram aceitar. O homem levou-os — eram doze, entre rapazes e moças — à chácara, numa camioneta Veraneio. Deixou-os lá.

Durante algum tempo não apareceu. Mas, num domingo, deu as caras. Conversou com os jovens sobre a chácara, contou histórias interessantes. Finalmente, pediu para ver o que tinham feito de artesanato. Examinou as peças atentamente e disse:

— Posso dar uma sugestão? Eles concordaram. Como não haveriam de concordar? Mas foi assim que começou. O homem organizou-os em equipes: a equipe dos cintos, a equipe das pulseiras, a equipe das bolsas.

Ensinou-os a trabalhar pelo sistema de linha de montagem; racionalizou cada tarefa, cada atividade.

Disciplinou a vida deles, também. Centralizou todo o consumo de tóxicos. Fornecia drogas mediante vales, resgatados ao fim do mês, conforme a produção. Permitiu que se vestissem como desejavam, mas era rígido na escala de trabalho. Seis dias por semana, folga às quartas — nos domingos tinham de trabalhar. Nestes dias, o homem de cinza admitia visitantes na chácara, mediante o pagamento de ingressos. Um guia especialmente treinado acompanhava-os, explicando todos os detalhes acerca dos hippies, estes seres curiosos.

O homem de cinza já era muito rico, mas agora está multimilionário. É que organizou uma firma, e exporta para os Estados Unidos e para o Mercado Comum Europeu cintos, pulseiras e bolsas.

Parece que, para esses artigos, não há sobretaxa de exportações. Escreveu um livro — Minha Vida Entre os Hippies — que tem se constituído em autêntico êxito de livraria; uma adaptação para a televisão, sob forma de novela, está quase pronta. E quem ouviu a trilha sonora, garante que é um estouro.

Tem apenas um temor, este homem. É que um dos hippies, de uma hora para outra, cortou o cabelo, passou a tomar banho — e usa agora um decente terno cinza. Por enquanto ainda não se manifestou; mas trata-se — o homem de cinza está convencido disto — de um autêntico contestador.

(SCLIAR, Moacyr. Melhores contos. São Paulo: Global, 2003. p. 130-132.)

No conto de Moacyr Scliar (Texto 7), temos o termo “trabalho”. Para a Física, esse termo pode estar relacionado com variação de energia e, nesse sentido, gases podem executar trabalho, como é o caso das locomotivas a vapor. No Brasil, uma das primeiras locomotivas a vapor dotadas de um mecanismo de articulação para suas rodas foi a Baldwin Flexible. Essa locomotiva, propulsionada por um motor a vapor, era composta de três partes: a caldeira, que produzia o vapor pela queima do combustível; a máquina térmica, que transformava a energia do vapor em trabalho mecânico, e a carroceria, que carregava a composição. A seguir, temos um quadro com as características de uma dessas locomotivas: Imagem associada para resolução da questão Considerando-se a máquina térmica um sistema fechado, contendo um pistão que pode expandir-se livremente dentro de uma cavidade, aproveitando somente a energia proveniente do carvão, a variação do volume do gás na cavidade para um funcionamento de 5 minutos à potência máxima e considerando-se a pressão na cavidade igual à pressão máxima na caldeira será de (assinale a resposta correta):
Alternativas
Ano: 2016 Banca: PUC - SP Órgão: PUC - SP Prova: PUC - SP - 2016 - PUC - SP - Vestibular- Primeiro Semestre |
Q762660 Física

Para o exercício, adote os seguintes valores quando necessário:

 

Um motor de potência 2,5 c.v. absorve 925 cal/s de uma o fonte térmica quente, cuja temperatura é de 927°C. Sendo o a temperatura da fonte fria de 80,6°F, determine a razão entre o rendimento de um motor de Carnot que operasse entre essas mesmas fontes térmicas e o rendimento do referido motor.
Alternativas
Ano: 2016 Banca: PUC - RS Órgão: PUC - RS Prova: PUC - RS - 2016 - PUC - RS - Vestibular - Primeiro Semestre - 1º Dia |
Q761271 Física
Em uma máquina térmica ideal que opere em ciclos, todos os processos termodinâmicos, além de reversíveis, não apresentariam dissipação de energia causada por possíveis efeitos dos atritos internos nos mecanismos ou turbulências no fluido operador da máquina. O ciclo de Carnot é um bom exemplo de processo termodinâmico idealizado, que apresentaria a maior eficiência possível na transformação de calor em trabalho útil. A eficiência para uma máquina de Carnot operando entre as temperaturas absolutas de 300 K e 900 K seria de aproximadamente _________, e a entropia do sistema ficaria _________ durante o processo.
Alternativas
Ano: 2016 Banca: UFU-MG Órgão: UFU-MG Prova: UFU-MG - 2016 - UFU-MG - Vestibular - 1ª Prova Comum |
Q731049 Física
Em um refrigerador, o fluido refrigerante passa por processos termodinâmicos que permitem que o calor seja removido de um ambiente à baixa temperatura e levado para outro de temperatura maior. Nesse processo, ora o trabalho é realizado sobre o fluido refrigerante, ora é ele que realiza trabalho sobre o meio. Esquematicamente, as etapas de tais processos são representadas a seguir. Imagem associada para resolução da questão
Nesse ciclo, ocorrem uma expansão adiabática e uma compressão adiabática, respectivamente, entre:
Alternativas
Respostas
21: B
22: A
23: B
24: D
25: D
26: D
27: C
28: A
29: A
30: A
31: A
32: B
33: D
34: D
35: B
36: D
37: D
38: C
39: B
40: C