Olá pessoal, tudo bem? Hoje trouxe alguns exercícios resolvidos para vocês sobre Transformação Adiabática e Máquinas Térmicas. Acompanhe!
1. (Efomm 2022) Uma máquina térmica opera em um ciclo termodinâmico, retirando 1000 J da fonte quente, que se encontra a 600°C e produzindo 400 J de trabalho. Se o rendimento dessa máquina é 70% do rendimento de um ciclo de Carnot nas mesmas condições, a temperatura da fonte fria, em °C é
a) 101
b) 141
c) 180
d) 219
e) 258
1: A
Rendimento da máquina:
Logo:
2. (Eear) O gráfico pressão (P) por volume (V) a seguir representa uma série de transformações termodinâmicas pelas quais passam uma amostra de gás ideal em uma máquina térmica.
Assinale entre as alternativas, aquela que indica corretamente uma única mudança no ciclo representado no gráfico que aumentará o rendimento dessa máquina térmica.
a) aumentar, na mesma proporção, o calor captado e emitido pela amostra
b) diminuir, na mesma proporção, o calor captado e emitido pela amostra
c) aumentar o valor da pressão P1
d) diminuir o valor da pressão P1
2: D
O rendimento da máquina térmica é dado por:
Ao aumentar a área do ciclo, aumentamos o trabalho realizado. Portanto, podemos diminuir o valor da pressão P1.
3. (Efomm ) Um refrigerador que opera sob o ciclo de Carnot tem potência de 200 W e devolve 1400 J de calor ao exterior a cada segundo. Em um dia de verão, em que a temperatura ambiente é de 27°C a mínima temperatura que se pode obter no interior do refrigerador é de:
a) -20°C
b) -16°C
c) -10°C
d) 0°C
e) 2°C
3:B
A cada segundo têm-se:
Da equação do refrigerador, calcula-se a quantidade de calor retirada do ambiente frio (congelador).
Para o ciclo de Carnot:
4. (Espcex (Aman) Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho. A máquina recebe 400J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e rejeita 200 J para uma fonte fria, que se encontra a 200 K Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200 J
– Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um ____I____.
– Essa máquina térmica ____II____ a 1ª Lei da Termodinâmica.
– O rendimento desta máquina é ____III_____ a 50%
A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:
| a) | I – refrigerador | II – Não atende | III – maior que |
| b) | I – refrigerador | II – atende | III – igual a |
| c) | I – motor térmico | II – atende | III – menor que |
| d) | I – motor térmico | II – Não atende | III – maior que |
| e) | I – motor térmico | II – Atende | III – igual a |
4: E
Como a máquina recebe calor e devolve a energia em forma de trabalho, ela é um motor térmico.
Como a soma do calor rejeitado com o trabalho realizado equivale à energia recebida, há conservação de energia, o que respeita a 1ª Lei da Termodinâmica.
Calculando o rendimento:
5. (Esc. Naval) Um refrigerador, com eficiência de 40% fornece 1400J de calor para a fonte quente por ciclo de operação. Sabendo que ele opera fazendo 5,00 ciclos por segundo, calcule em quanto tempo este refrigerador congela 4 kg de água a 25°C e assinale a opção correta.
Dados: calor latente de fusão da água 300 kJ/kg calor específico da água 4200 J/(kg.°C)
a) 750 s
b) 810 s
c) 920 s
d) 1040 s
e) 1100 s
5: B
Calor da fonte fria:
Logo, o tempo necessário para que o refrigerador congele a água é de:
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