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 reversível opera, a cada ciclo, recebendo 600 J de uma fonte quente e liberando 200 J para o ambiente, cuja temperatura se encontra a 27,0 °C. Qual a temperatura, em Celsius, da fonte quente?
Uma máquina térmica opera trocando calor com 2 reservatórios a temperaturas de, respectivamente,= 500 K e = 100 K. De acordo com as leis da termodinâmica, qual o maior rendimento possível para uma máquina operar entre esses dois reservatórios?
A termodinâmica é a área da Física que lida com fenômenos associados aos conceitos de temperatura e calor. Com relação aos conceitos da termodinâmica, é correto afirmar que:
Uma máquina térmica opera de acordo com o ciclo mostrado na figura. Para cada ciclo, é fornecida uma quanti- dade de calor igual a 12 x 10³ J. Sabendo-se que p1 = 2p0 , V1 = 2V0 , p0 = 105 Pa e V0 = 0,03 m³ , calcule a eficiência dessa máquina.
Um aquecedor ideal, que opera segundo um ciclo reversível, é usado para aquecer e manter o interior de um tanque de armazenamento a 600K. Uma análise com base na primeira lei da termodinâmica revela que o tanque perde energia sob a forma de calor à taxa de 3600 kJ/h, por grau de diferença de temperatura entre o ambiente interno e o externo ao tanque. Se a temperatura do ambiente externo é 300K, então a potência mínima necessária para o funcionamento do aquecedor (kW) e o seu coeficiente de desempenho são, respectivamente,
O coeficiente global de transferência de calor de um trocador, incluindo as resistências de depósito, é igual a, e o valor correspondente da resistência total de depósito é . Na hipótese de haver condições de deposição muito mais severas, com a resistência total de depósito sendo multiplicada por 6 e mantidas as demais condições constantes, o novo valor do coeficiente global de transferência de calor será reduzido em
Uma corrente de água (capacidade térmica específica), com vazão mássica de 1 kg/s, deve ser aquecida de 50 oC a 150 o C, trocando calor com uma corrente de óleo (capacidade térmica específica ), com vazão mássica de 2 kg/s a 200 oC em um trocador tubular contracorrente. Os valores dos coeficientes de convecção associados ao escoamento das correntes de água e de óleo são, ambos, iguais a . A resistência total de depósito é igual a , e os efeitos relativos à espessura da parede dos tubos podem ser desprezados. A área mínima de transferência de calor desse trocador deve ser igual a
Observe o diagrama Pressão – Volume representado na figura acima. Quando um determinado sistema termodinâmico fechado é levado do estado inicial (i) para o estado final (f) através do caminho igf, 180 kJ são transferidos para dentro do sistema sob a forma de calor e 130 kJ são produzidos pelo sistema sob a forma de trabalho. Se o caminho percorrido for o ihf, o valor do trabalho produzido pelo sistema é 40 kJ. Com base nessas informações, a quantidade de energia (kJ) recebida sob a forma de calor pelo sistema, ao percorrer o caminho ihf, é