Questão 1
(CEFET - PR) O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado 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:
a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;
b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;
c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas;
d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;
e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.
Questão 2
(UNIVALI - SC) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. O calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente:
a) 500 e 1 500
b) 700 e 1 300
c) 1 000 e 1 000
d) 1 200 e 800
e) 1 400 e 600
Questão 3
Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 3500 J. Calcule o rendimento dessa máquina térmica.
Questão 4
Uma máquina térmica recebe 800 J de calor de uma fonte quente, em uma temperatura de 400 K, e rejeita 300 J para uma fonte fria. Calcule a temperatura da fonte fria e o trabalho realizado pela máquina.
Resposta Questão 1
Alternativa D
Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte quente, converte uma parte desse calor em trabalho e rejeita outra parte para uma fonte fria. O calor nunca é convertido completamente em trabalho.
Resposta Questão 2
Calculando o calor da fonte quente:
Por aproximação, podemos considerar a resposta como 1200 J.
Calculando o trabalho:
Alternativa D
Resposta Questão 3
O rendimento é dado pela razão entre o trabalho realizado e o calor recebido:
N = T
Q1
N = 3.500
5000
N= 0,7 ou 70%
Resposta Questão 4
A temperatura da fonte fria:
Q2 = T2
Q1 T1
300 = T2
800 400
0,375 . 400 = T2
T2 = 150 K
O trabalho realizado:
T = Q2 - Q1
T = 800 – 300
T = 500 J