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WorksheetsSegunda Lei da Termodinâmica
Total questions: 30
Worksheet time: 1hrs 13mins
Qual o principio de funcionamento de uma maquina térmica?
É um dispositivo que funciona perpetuamente sem a necessidade de uma fonte que forneça energia
Dispositivos usados para converter energia térmica em
energia mecânica.
É um dispositivo que usa 100% da energia fornecida.
Dispositivo que não é capaz de converter calor em trabalho.
A importância do ciclo de Carnot reside no fato de ser:
O ciclo de rendimento igual a 100%.
O ciclo de rendimento maior que 100%.
O ciclo que determina o máximo rendimento que um motor térmico pode ter entre duas dadas temperaturas.
O ciclo da maioria dos motores térmicos.
n.d.a
Determine o calor recebido da fonte quente e perdido para a fonte fria por um motor a diesel que possui rendimento de 30% e realiza a cada ciclo um trabalho de 6000 J. Expresse as respostas em calorias.
DADOS: 1 cal = 4 J
1250 cal e 750 cal
750 cal e 1205 cal
5000 cal e 1000 cal
2400 cal e 600 cal
O REFRIGERADOR É UMA MÁQUINA TÉRMICA?
VERDADEIRO
FALSO
Se η=1 então o rendimento é de:
0,1%
10%
100%
1%
9%
Se η=0,32 então o rendimento é de:
0,32%
3,2%
32%
320%
Um moto-contínuo ou máquina de movimento perpétuo são classes de máquinas hipotéticas as quais reutilizariam indefinidamente a energia gerada por seu próprio movimento. Quais Leis da física essas classes de máquinas violam?
Leis de Newton
Leis de Snell-Descartes
Lei da Conservação da Quantidade de Movimento
Leis da Termodinâmica
Em relação à Primeira e à Segunda Lei da Termodinâmica, é correto afirmar que:
Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho. Entretanto, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica não é violada porque o sistema não está isolado.
Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho e pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica é violada, uma vez que esse é um sistema isolado.
Na expansão isotérmica de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a segunda lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho. Entretanto, pode-se afirmar que a primeira lei da termodinâmica não é violada, porque o sistema não está isolado.
Na expansão adiabática de um gás ideal monoatômico, a temperatura permanece constante e, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia é nula. Desse modo, o calor absorvido é convertido completamente em trabalho e, considerando que esse não é um sistema isolado, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica é violada.
(CEFET-PR) O 2° Lei da Termodinâmica pode ser enunciada da seguinte forma: "É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho." Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:
Sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%
Qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente
Qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;
Somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.
Calor e trabalho não são grandezas homogêneas;
(U. F. de Viçosa-MG) As afirmativas abaixo se referem às leis da termodinâmica. Assinale aquela que é falsa.
É impossível uma máquina térmica, operando em ciclos, retirar calor de uma fonte quente e convertê-lo totalmente em trabalho.
A segunda lei da termodinâmica se aplica aos refrigeradores, porque estes transferem calor da fonte fria para a fonte quente.
O ciclo idealizado por Sadi Carnot proporciona o rendimento mínimo de uma máquina térmica que opera entre duas temperaturas.
O rendimento das máquinas térmicas é definido como sendo a razão entre o trabalho realizado pela máquina e a energia total fornecida a ela.
(UEL-PR) Uma máquina térmica de Carnot é operada entre duas fontes de calor a temperaturas de 400 K na fonte quente e 300 K na fonte fria. Se, em cada ciclo, o motor recebe 1 200 calorias da fonte quente, o calor rejeitado por ciclo à fonte fria, em calorias, vale:
300
450
600
900
750
(UEL-PR) Uma determinada máquina térmica deve operar em ciclo entre as temperaturas de 27 °C na fonte fria e 227°C na fonte quente. Em cada ciclo ela recebe 1 000 cal da fonte quente. O máximo de trabalho que a máquina pode fornecer por ciclo ao exterior, em calorias, vale:
1000
600
500
400
200
Uma turbina de um avião retira calor da fonte quente a 127°C e ejeta gases para a atmosfera que está a -33 °C. O rendimento dessa turbina é de:
80%
64%
50%
40%
32%
Numa transformação gasosa reversível, a variação da energia interna é de +300J. Houve compressão e o trabalho realizado pela força de pressão do gás é, em módulo, 200J. Então, podemos afirmar que o gás:
cedeu 500J de calor ao meio.
cedeu 100J de calor ao meio.
recebeu 500J de calor do meio.
recebeu 100J de calor do meio.
sofreu uma transformação adiabática.
Um gás sofre a transformação cíclica ABCA, indicada no gráfico. A variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás valem, respectivamente:
0 J e 0 J.
0 J e 800 J.
50 J e 1500 J.
800 J e 0 J.
850 J e 800 J
Um gás ideal sofre as transformações indicadas no gráfico ao lado. De A para B, o gás:
cede calor para sua vizinhança.
recebe trabalho.
tem sua temperatura constante.
realiza trabalho sobre sua vizinhança.
realiza uma transformação adiabática.
O calor sempre flui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio.
Verdadeiro
Falso
Qual e a escala Absoluta?
Escala Celsius
Escala Kelvin
Escala Fahrenheit
Escala Réaumur
O rendimento de uma máquina térmica é dado por ...
Q/W (Q calor absorvido, W trabalho realizado)
W - Q (Q calor absorvido, W trabalho realizado)
Q - W (Q calor absorvido, W trabalho realizado)
W/Q (Q calor absorvido, W trabalho realizado)
Expressa o rendimento
J/s
cal
Joule
número
%
O rendimento η de uma máquina térmica
pode ser negativo se o trabalho for menor que zero
pode ser expresso apenas em %
não pode ser nulo
é sempre menor que 1
A segunda lei da termodinâmica (declaração de Kelvin)
afirma que é impossível converter completamente calor em trabalho
afirma que não se pode absorver calor e transformá-lo em trabalho como único resultado
é contrariado pela transformação cíclica, uma vez que calor é igual a trabalho (Q = W)
afirma que o calor transferido pode ser zero em uma transformação cíclica
A segunda lei da termodinâmica (declaração de Clausius)
afirma que é impossível realizar uma transformação cujo único resultado seja passar calor de um corpo mais frio para um mais quente
afirma que não se pode absorver calor e transformá-lo em trabalho como único resultado
afirma que o zero absoluto não pode ser alcançado
não é equivalente à afirmação de Kelvin
O processo físico apresentado no gif:
tem variação de entropia nula
tem variação de entropia maior que zero
tem variação de entropia negativa
tem variação de entropia constante
Qual a fórmula da Variação de Entropia?
ΔS = Q / T
ΔS = Q / ΔT
ΔS = Q.T
ΔS = T / Q
A segunda lei da termodinâmica lida com:
Balanço de energia
Balanço de massa
direção do processo
comportamento de um gás ideal
Todas as opções anteriores
Marque a alternativa compatível com o princípio de aumento de entropia:
A entropia gerada de qualquer processo não pode ser positiva
A entropia gerada de qualquer processo não pode ser zero
A entropia gerada de qualquer processo não pode ser negativa
A entropia de um sistema não pode diminuir em nenhum processo
A entropia de um sistema não pode aumentar em nenhum processo
Entropia pode diminuir localmente em uma região dentro de um sistema isolado. O que pode ser dito sobre isso?
Isso não é possível
Isso é possível porque a entropia de um sistema isolado pode diminuir
Deve ser compensado com um aumento considerável de entropia em outro local dentro do sistema
Nenhuma das afirmações são válidas
Cite duas fontes de irreversibilidades:
Atrito e compressão/expansão adiabática lenta
Transferência de calor e pêndulo sem fricção
Expansão livre de um gás e compressão/ estiramento de uma mola numa pequena variação de comprimento
Atrito e expansão irrestrita de um gás
A segunda lei da termodinâmica pode ser usada para avaliar propostas de construção de equipamentos e verificar se o projeto é factível, ou seja, se é possível de ser construído. Considere a situação em que um inventor alega ter desenvolvido um equipamento que trabalha segundo o ciclo termodinâmico de potência mostrado na figura. O equipamento retira 800 kJ de energia, na forma de calor, de um dado local que se encontra na temperatura de 1000 K, desenvolve uma dada quantidade líquida de trabalho para a elevação de um peso e descarta 300 kJ de energia, na forma de calor, para outro local que se encontra a 500 K de temperatura. A eficiência térmica do ciclo é dada pela equação fornecida. Nessa situação, a alegação do inventor é:
correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é menor que a eficiência teórica máxima
incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é maior do que a eficiência teórica máxima
correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima
incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é maior do que a eficiência teórica máxima
incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima
