Termodinâmica e Máquinas Térmicas

Qual é a expressão matemática da Primeira Lei da Termodinâmica?

Answer explanation

A Primeira Lei da Termodinâmica afirma que a energia total de um sistema é conservada. A expressão correta é Q = W + ΔU, onde Q é o calor adicionado, W é o trabalho realizado e ΔU é a variação da energia interna.

Qual das seguintes opções descreve corretamente a Primeira Lei da Termodinâmica?

• A energia pode ser criada ou destruída.

• A energia total de um sistema isolado é constante.

• A entropia de um sistema isolado sempre diminui.

• O calor flui espontaneamente do frio para o quente.

Answer explanation

A Primeira Lei da Termodinâmica afirma que a energia total de um sistema isolado é constante, ou seja, a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. Portanto, a opção correta é que a energia total de um sistema isolado é constante.

Qual foi uma das primeiras máquinas térmicas utilizadas na história?

• Motor a vapor de Watt

• Motor de combustão interna

• Motor elétrico

• Motor a jato

Qual é a principal característica do Ciclo de Carnot?

• É um ciclo irreversível.

• É o ciclo mais eficiente possível entre duas temperaturas.

• Não realiza trabalho.

• Funciona apenas em temperaturas extremamente baixas.

Answer explanation

A principal característica do Ciclo de Carnot é que ele é o ciclo mais eficiente possível entre duas temperaturas, estabelecendo um limite teórico para a eficiência de qualquer máquina térmica operando entre essas temperaturas.

Qual é a declaração correta da Segunda Lei da Termodinâmica?

• A energia total de um sistema isolado é constante.

• A entropia de um sistema isolado nunca diminui.

• O calor pode ser convertido completamente em trabalho.

• A energia pode ser criada ou destruída.

Answer explanation

A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado nunca diminui, indicando que a desordem tende a aumentar com o tempo. As outras opções estão incorretas.

Qual é a implicação prática da Segunda Lei da Termodinâmica para máquinas térmicas?

• Elas podem ter 100% de eficiência.

• Elas sempre perdem alguma energia na forma de calor.

• Elas não precisam de uma fonte de calor.

• Elas podem operar sem realizar trabalho.

Answer explanation

A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que é impossível criar uma máquina térmica que opere com 100% de eficiência, pois sempre haverá perda de energia na forma de calor durante o processo de conversão de energia.

Qual é a função principal de uma máquina térmica?

• Converter calor em trabalho.

• Converter trabalho em calor.

• Aumentar a temperatura de um sistema.

• Diminuir a entropia de um sistema.

Qual é a relação entre a eficiência de uma máquina térmica e a diferença de temperatura entre suas fontes quente e fria?

• A eficiência aumenta com a diminuição da diferença de temperatura.

• A eficiência é independente da diferença de temperatura.

• A eficiência aumenta com o aumento da diferença de temperatura.

• A eficiência é máxima quando a diferença de temperatura é zero.

Qual é a unidade de medida da entropia no Sistema Internacional de Unidades (SI)?

• Joule (J)

• Kelvin (K)

• Joule por Kelvin (J/K)

• Watt (W)

Qual é a consequência da dilatação térmica em estruturas metálicas, como pontes?

• Elas se contraem com o aumento da temperatura.

• Elas permanecem inalteradas com a variação de temperatura.

• Elas se expandem com o aumento da temperatura.

• Elas se tornam mais frias com o aumento da temperatura.