Confira abaixo as principais questões de concursos sobre 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas que cairam em provas de concursos públicos anteriores:
Uma máquina térmica de Carnot realiza trabalho, trocando calor com dois reservatórios térmicos: um quente, à temperatura de 800 K, e um reservatório frio à temperatura de 200 K.
Desprezando-se quaisquer perdas por dissipação de energia, o rendimento dessa máquina térmica operando nessas condições é
Assinale a opção correta com relação a máquinas térmicas.
A máquina Ideal opera sob o ciclo de Carnot convertendo uma quantidade de energia igual a 600 J em trabalho útil por ciclo.
Com base nos dados apresentados a quantidade de calor rejeitada à fonte fria é de
A máquina Ideal opera sob o ciclo de Carnot convertendo uma quantidade de energia igual a 600 J em trabalho útil por ciclo.
Com base nos dados apresentados a quantidade de calor retirada da fonte quente é de
O ciclo de Carnot, independente da substância, é constituído de quatro processos, os quais estão listados nas alternativas a seguir, exceto pela alternativa
A Figura acima ilustra o processo de geração de energia elétrica contínua por um fluido de trabalho em fase gás. O fluido absorve calor de uma fonte quente que consiste em vapor de água que se condensa isotermicamente. Em seguida, o fluido movimenta as pás de uma turbina, gerando trabalho elétrico. O calor do fluido é, então, rejeitado para uma fonte fria, que consiste em água fria. Em seguida, o fluido é comprimido, completando o ciclo. O calor retirado da fonte quente é 2500 kW.
Se a máquina térmica operasse com a máxima eficiência possível, então, a energia produzida, em kW, seria de aproximadamente,
Dado 0 °C ˜ 273 K
Uma máquina térmica opera entre dois reservatórios térmicos, como mostra a Figura abaixo.
A cada ciclo, a máquina recebe 1000 W do reservatório quente e rejeita para o reservatório frio 300 W.
Qual é, aproximadamente, em kJ, o trabalho realizado por essa máquina durante meia hora de operação?
A figura acima ilustra o gráfico P×V do funcionamento de uma geladeira, que pode ser resumido nas seguintes etapas de um ciclo termodinâmico:
› no compressor, um gás, em geral CFC, é comprimido rapidamente, sem trocar calor, com elevação de pressão e temperatura. Não havendo troca de calor (Q = 0), o trabalho realizado pelo compressor equivale à variação de energia interna da substância;
› no radiador, ocorre diminuição de temperatura à pressão constante devido à troca de calor como o meio externo;
› a abertura da válvula de descompressão provoca uma descompressão rápida do gás, considerada adiabática. Nessa etapa, a pressão diminui e o volume aumenta;
› no congelador, o gás troca calor com o interior da geladeira à pressão e temperatura constantes. Devido ao processo de expansão, o gás retira calor do meio (interior da geladeira).
Julgue os itens a seguir, relativos ao ciclo termodinâmico da geladeira apresentado no texto acima.
I - O ciclo termodinâmico é equivalente ao ciclo de Carnot.
II - No trecho 1 → 2, a variação da energia interna é igual a zero.
III - A pressão no ponto 2 pode ser calculada por meio da equação, P2 V2 = nRT1, em que n, R, P2, V2 e T1 são, respectivamente, o número de moles, a constante universal dos gases ideais, a pressão no ponto 2, o volume no ponto 2 e a temperatura no ponto 1.
Assinale a opção correta.
A respeito do trocador de calor de duplo tubo, analise as afirmações a seguir.
I - A limitação de uso desse tipo de trocador se deve à pequena área de troca de calor disponível, pois sua confecção está limitada ao comprimento comercial dos tubos.
II - Esse tipo de trocador de calor é usado devido à sua simplicidade na construção, desmontagem fácil e, consequentemente, fácil acesso para manutenção, o que resulta em custos baixos.
III - Para se trabalhar com comprimentos maiores, são grandes as vantagens termodinâmicas desse tipo de equipamento, referentes ao baixo custo de construção e manutenção.
Está correto o que se afirma em
Uma máquina térmica remove 300 J de um reservatório quente a 390 K, realiza 50 J de trabalho e descarrega 250 J para um reservatório frio a 273 K. A quantidade de trabalho perdida em cada ciclo, em joules, devido aos processos irreversíveis presentes na operação dessa máquina, é