Questõessobre 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas

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IF-GO 2012 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A caldeira de uma máquina a vapor produz vapor d’água que atinge as pás de uma turbina. A fonte quente fornece a ela 72.000 cal por minuto. O refrigerador dessa máquina é mantido à temperatura de 27ºC e recebe, em cada minuto, cerca de 46.800 cal , que representa a quantidade de calor dissipada, isto é, que não é aproveitada pela máquina.

Considere 1 cal = 4,2 J.

Julgue as afirmativas a seguir:

I. O trabalho realizado pela máquina é 196,56 kJ.

II. O rendimento da máquina é 35%.

III. A potência útil da máquina é de 1764 W.

Assinale a alternativa correta.

A
Apenas II e III estão corretas.
B
Apenas I está correta.
C
Apenas II está correta.
D
Apenas III está correta.
E
Apenas I e II estão corretas.
c9c4ed03-b1
UFGD 2011 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia

Considerando a Segunda Lei da Termodinâmica e que o rendimento para uma máquina de Carnot, operando em ciclos, é dado por n = 1 - T1/T2, assinale a alternativa correta.

A
Para uma máquina de Carnot, operando em ciclos, ter rendimento de 100%, é preciso que T1=T2 durante todo o ciclo.
B
Uma máquina real, operando nas mesmas condições que uma máquina de Carnot, terá rendimento maior.
C
Todas as máquinas de Carnot terão o mesmo rendimento se estiverem operando nas mesmas temperaturas.
D
Uma máquina de Carnot é uma máquina real que opera em ciclos por meio de processos reversíveis.
E
Um motor operando em um ciclo de Carnot é uma opção válida para substituir o motor a combustão interna de um automóvel.
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UESPI 2011 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Um mol de um gás ideal realiza o ciclo termodinâmico mostrado no gráfico pressão versus volume a seguir. O ciclo é percorrido no sentido ABCA, onde A, B e C são os vértices de um triângulo retângulo. Sabe-se que RTA = 2 J/mol, onde R é a constante universal dos gases e TA denota a temperatura absoluta do gás no ponto A. Denota-se por Q o calor trocado pelo gás no ciclo, de modo que Q > 0 e Q < 0 indicam, respectivamente, absorção e cessão de calor pelo gás. O valor de Q no ciclo abaixo é: 

A
−8 J
B
−2,5 J
C
0
D
2,5 J
E
8 J
dff06d20-f4
UEG 2019 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

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

A
transformação adiabática.
B
primeira Lei da Termodinâmica.
C
segunda Lei da Termodinâmica.
D
propagação de calor por convecção.
E
experimentação de Joule-Thompson.
7f178e95-b4
UEFS 2011 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

A análise da figura, que representa sucessivas transformações realizadas por uma massa gasosa, permite afirmar que as transformações I, II e III são, respectivamente,

A
isobárica – isocórica – isotérmica.
B
isobárica – isotérmica – isocórica.
C
isocórica – isobárica – isotérmica.
D
isotérmica – isobárica – isocórica.
E
adiabática – isobárica – isocórica.
adaa620d-e8
UFAC 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Analise as afirmações a seguir e assinale a opção INCORRETA:

A
Um sistema que realiza transformações cíclicas, retornando ao estado inicial pode ser uma máquina térmica.
B
Calor é transferido espontaneamente do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.
C
Duas fontes de calor, com diferentes temperaturas, podem transformar calor em trabalho.
D
É possível construir duas máquinas de Carnot que operem entre as mesmas temperaturas e tenham rendimentos distintos.
E
Energia não pode ser criada e nem destruída, mas pode ser transformada de uma forma em outra.
510887e0-e7
UEFS 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Estática e Hidrostática, Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica, Calor Latente, Hidrostática



A figura representa um tubo em forma de U, contendo um líquido. Os ramos do tubo estão envolvidos por camisas de refrigeração que contêm gelo em fusão a 0°C e a água à temperatura W.

Sabendo-se que as massas específicas dos líquidos mantidos a 0°C e são, respectivamente, x0 iguais a x e , e desprezando-se a dilatação do tubo, com base nos conhecimentos sobre a hidrostática, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação real do líquido é determinado pela relação

A

B

C

D

E

f5fa7e00-e2
UEPB 2011 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia

Acerca do assunto tratado no texto II, em relação às máquinas térmicas, analise as proposições abaixo, escrevendo V ou F conforme sejam verdadeiras ou falsas, respectivamente:


( ) Nenhuma máquina térmica, operando em ciclos, pode retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho.

( ) O rendimento de uma máquina térmica, operando segundo o ciclo de Carnot, pode ser de 100%, isto é, converte todo o calor recebido em trabalho.

( ) Um refrigerador funciona como uma máquina térmica, operando em sentido inverso, isto é, retira calor da fonte fria e, através de trabalho realizado sobre ele, rejeita para a fonte quente.


Após a análise feita, assinale a alternativa que corresponde à sequência correta:

Texto II:


 No século XIX, as máquinas térmicas tornaram-se de grande importância para o desenvolvimento das indústrias de mineração da Inglaterra. Outras indústrias também se beneficiaram da mobilidade da máquina a vapor, pois podiam se instalar em qualquer lugar, não dependendo mais da presença de quedas d’água ou ventos para mover seu maquinário. A importância das máquinas a vapor foi tal que Carnot disse que a Inglaterra poderia prescindir até de sua esquadra naval, mas não de suas máquinas a vapor. Esse físico ressaltou que, apesar de sua grande importância social, econômica e política, muito pouco se sabia sobre o funcionamento destas máquinas. (Adaptado de POLAK, Luiza A. C. Vapor e Movimento. In: Física. Ensino Médio / vários autores. Curitiba: SEED-PR, 2006)
A
V F V
B
F V F
C
V V F
D
F F V
E
F V V
d5ee1d7a-c2
IF-RR 2017 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia, Gás Ideal, 1ª Lei da Termodinâmica

Assinale a alternativa ERRADA.

A
O segundo princípio da termodinâmica diz que o rendimento máximo de uma máquina térmica depende da substância com que ela opera.
B
Quando um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão.
C
Um gás contido em um cilindro com pistão, ao ser comprimido adiabaticamente, necessariamente, aquece.
D
De acordo com o segundo princípio da termodinâmica, a quantidade de calor trocada por um sistema é igual a variação de sua energia interna mais o trabalho realizado.
E
Calor e trabalho são duas grandezas físicas de mesma dimensão.
c80e05ff-e3
FAG 2014 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Dinâmica, Trabalho e Energia, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de:

A
75%.
B
25%.
C
20%.
D
80%.
E
100%.
bc710f83-e0
FAG 2014 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Dinâmica, Trabalho e Energia, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de:

A
20%.
B
25%.
C
75%.
D
80%.
E
100%.
406eadb4-df
UNIR 2008 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Sobre o calor, analise as afirmativas.


I - Calor é a energia transferida de um corpo para outro em virtude de uma diferença de temperatura entre eles.

II - O calor se propaga no vácuo por condução.

III - Um pedaço de carne assará mais rapidamente se o espeto for metálico.

IV - As roupas escuras refletem a maior parte da radiação que nelas incide.

V - Uma pessoa sente frio quando perde calor rapidamente para o meio ambiente.

VI - As máquinas térmicas, operando em ciclos, transformam em trabalho todo calor a elas fornecido.


Estão corretas as afirmativas

A
I, III e VI, apenas.
B
II, IV, V e VI, apenas.
C
I, III e V, apenas.
D
II, III, IV e V, apenas.
E
III, IV, V e VI, apenas.
f8751c8b-e3
FPS 2017 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia

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?


A
Sim, pois o vapor liberado pela válvula de segurança provoca agitação no alimento, tornando o processo mais eficiente.
B
Sim, pois as panelas são feitas de metal que absorvem mais calor.
C
Sim, pois a temperatura no interior atinge valores acima da temperatura de ebulição da água em recipientes abertos.
D
Sim, pois quanto maior for a pressão interna mais facilmente a água se transforma em vapor.
E
Sim, pois embora a temperatura de ebulição da água nunca possa ser maior do que 100ºC, o metal da panela atinge temperaturas maiores do que 100ºC.
86deb123-df
UFRN 2009, UFRN 2009, UFRN 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Dinâmica, Calorimetria, Trabalho e Energia, Física Térmica - Termologia, Energia Mecânica e sua Conservação, 1ª Lei da Termodinâmica, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

As usinas nucleares funcionam a partir da grande quantidade de calor liberada pelas reações nucleares. O calor é absorvido por um circuito de água primário, do tipo ciclo fechado. Esse circuito fica em contato com outro, o circuito secundário, que, por sua vez, produz vapor de água a alta pressão, para fazer girar uma turbina capaz de acionar um gerador elétrico, conforme mostra, esquematicamente, a figura abaixo.


Com base nas informações acima, a seqüência correta das principais formas de energia envolvidas nesse processo é:

A
energia nuclear, energia mecânica, energia potencial e energia elétrica.
B
energia nuclear, energia mecânica, energia térmica e energia elétrica.
C
energia nuclear, energia potencial, energia mecânica e energia elétrica.
D
energia nuclear, energia térmica, energia mecânica e energia elétrica.
86da6287-df
UFRN 2009, UFRN 2009, UFRN 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia



A transformação termodinâmica b → c , ilustrada no diagrama PV da figura ao lado, constitui um dos processos do ciclo Otto, utilizado em motores de combustão interna de automóveis a gasolina. No diagrama, P representa a pressão na câmara de combustão, e V o volume da câmara.

Esse processo ocorre quando, no instante da queima da mistura argasolina contida na câmara de combustão, fornece-se calor ao sistema, produzindo-se




A

aumento da pressão interna, com variação do volume da câmara.

B
diminuição da pressão interna, sem variação do volume da câmara.
C
diminuição da pressão interna, com variação do volume da câmara.
D
aumento da pressão interna, sem variação do volume da câmara.
2f9fd2f3-e5
UFCG 2009, UFCG 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A vida na Terra começou com seres vivos unicelulares e, com o passar do tempo, foi se complexificando, tornando-se mais organizada. Considerando o ambiente em que a vida se desenvolveu na Terra como um sistema aberto, foram feitas algumas afirmativas no âmbito da Termodinâmica:

I — O desenvolvimento da vida na Terra exige uma revisão do Segundo Princípio da Termodinâmica, pois em qualquer sistema aberto a entropia sempre aumenta.
II — O desenvolvimento da vida na Terra está de acordo com o Segundo Princípio da Termodinâmica, pois em qualquer sistema aberto a entropia sempre diminui.
III — A auto-organização dos seres vivos contribui necessariamente para o aumento da entropia do resto do universo.

Em relação ao valor de verdade das afirmativas, é correto afirmar que

A
todas as afirmativas são verdadeiras.
B
somente as afirmativas I e III são falsas.
C
as afirmativas I e II são verdadeiras.
D
apenas a afirmativa II é falsa.
E
apenas a afirmativa III é verdadeira.
2f8574f4-e5
UFCG 2009, UFCG 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Calorimetria, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica, Calor Latente

As informações seguintes referem-se aos agrocombustíveis e, de seus dados, foi mantida apenas a ordem de grandeza.

INFORMAÇÃO I
“Dados do IBGE, entre 1990 e 2006, revelam a redução da produção dos alimentos imposta pela expansão da área plantada de cana-de-açúcar. Verifica-se que ocorreu a redução de 105 hectares de feijão. Essa área reduzida poderia produzir 105 toneladas de feijão, ou seja, 12% da produção nacional.”

Adaptado de Ariovaldo Umbelino de. Agrocombustíveis e produção de alimentos, Folha de S. Paulo, 17 de abr.2008.

INFORMAÇÃO II
[...] mantida a expectativa de expansão da demanda mundial de álcool até 2015/17, a previsão de uma área requerida para cana-de-açúcar será de 107 hectares.

CARVALHO, Horácio Martins de. Resistência social contra a expansão das monoculturas. In: CPT NACIONAL. Conflitos no Campo — Brasil 2007. Goiânia: CPT, 2007, p.37.

INFORMAÇÃO III
Considerando o rendimento da fotossíntese, da qualidade do solo e outros condicionantes, a produtividade dos canaviais brasileiros pode ir a 102 toneladas de cana, por hectare, por ano. De cada tonelada de cana extraem-se 102 litros de álcool etílico com poder calorífico de 107 cal/L.

Baseado em CARVALHO, Joaquim Francisco de. Fotossíntese e energias renováveis. CBPF, jan.2005, CBPF-CIÊNCIA E SOCIEDADE-001/05.

Construindo-se relações entre as informações dos textos pode-se afirmar que

A
a área reduzida da produção de feijão proporciona armazenar 1011 calorias no etanol.
B
para máquinas térmicas de rendimento 20%, a massa de cana correspondente a um hectare que produzirá energia rejeitada para o meio ambiente é da ordem de 1 tonelada .
C
se na dieta das pessoas, utilizam-se, em média, 10-4 tonelada de feijão, 1015 pessoas prejudicam-se com a redução da área de plantio.
D
a energia liberada pela queima de etanol oriundo de uma tonelada cana pode fundir 1010 kg de gelo a uma pressão atmosférica.
E
para converter a energia correspondente ao acréscimo da demanda mundial de álcool citada, uma represa de 100m de altura deve ter, no mínimo, 1010 kg de água disponível.
817014d5-df
UFMT 2008 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Estática e Hidrostática, Pressão, Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Um gás ideal em uma seringa de injeção, a uma temperatura constante, é comprimido e os resultados são apresentados no gráfico abaixo.


A partir das informações constantes do gráfico, assinale a afirmativa correta.

A
O processo como representado no gráfico é irreversível.
B
O produto da pressão pelo volume é constante e igual a 2 Pa×m3.
C
O processo de transformação é isobárico.
D
O fenômeno descrito no gráfico é regido pela lei de Charles e Gay-Lussac.
E
O valor da pressão, quando o volume for de 10 cm3, será igual a 2× 105 atm.
be762c15-e1
UCPEL 2009 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Um gás contido num recipiente termicamente isolado expande-se, realizando um trabalho de 100 J. Podemos afirmar que

A
a energia interna do gás não varia.
B
o gás aquece.
C
o calor trocado entre o gás e a vizinhança é igual a 100 J.
D
a energia interna do gás aumenta.
E
o gás esfria.
72b7422a-df
UFMT 2006 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Um cientista afirma ter construído uma máquina térmica que trabalha entre as temperaturas T1 = 400 K e T2 = 600 K e que produz trabalho a uma taxa de 200 W. A quantidade de calor fornecida pela fonte quente à máquina a cada ciclo é Q2 = 100 J e sua freqüência de trabalho é 4 ciclos por segundo.


Levando em conta as informações dadas, pode-se concluir:

A
Esse feito não poderia ter ocorrido, pois contraria a segunda lei da termodinâmica.
B
Esse feito não poderia ter ocorrido, pois contraria a primeira e a segunda leis da termodinâmica.
C
Esse feito não poderia ter ocorrido, pois contraria a primeira lei da termodinâmica.
D
Essa máquina térmica poderia funcionar, pois não contraria as leis da termodinâmica.
E
Essa máquina térmica poderia funcionar, pois não contraria o princípio de conservação de energia.