Questionário Avaliativo 03 - Eficiência de Máquinas Térmicas

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Questionário Avaliativo 03 - Eficiência de Máquinas Térmicas 
01- Uma das maneiras de se obter sal de cozinha é a sua extração a partir de sítios subterrâneos. Para a 
realização de muitas das tarefas de mineração, são utilizadas máquinas térmicas, que podem funcionar, 
por exemplo, como motores para locomotivas, bombas de água e ar e refrigeradores. A respeito das 
propriedades termodinâmicas das máquinas térmicas, qual das alternativas é INCORRETA? 
a) O rendimento de uma máquina térmica funcionando como motor não será máximo quando a maior 
parte da energia retirada da fonte quente for rejeitada, transferindo-se para a fonte fria. 
b) Uma máquina térmica transfere energia de uma fonte quente para uma fonte fria mediante 
realização de trabalho. 
c) Máquinas térmicas necessitam de duas fontes térmicas com temperaturas diferentes para operar. 
d) É possível maximizar o rendimento da máquina térmica variando ao máximo a diferença de 
temperatura entre as fontes. 
e) Todas as máquinas térmicas operam em ciclos, sendo eles abertos ou fechados. 
 
02- Com base nas Leis da Termodinâmica, analise as afirmativas a seguir: 
I. Existem algumas máquinas térmicas que, operando em ciclos, retiram energia, na forma de calor, de 
uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho. 
II. Não existe transferência de calor de forma espontânea de um corpo de temperatura menor para 
outro de temperatura maior. 
III. Máquinas térmicas tradicionais são dispositivos, que transferem energia na forma de calor de um 
sistema de menor temperatura para outro de maior temperatura. 
Está(ão) CORRETA(S) 
a) apenas I. 
b) apenas II. 
c) apenas I e III. 
d) apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
03- Uma máquina de vapor foi projetada para operar entre duas fontes térmicas, a fonte quente e a 
fonte fria, e para trabalhar segundo o ciclo de Carnot. Sabe-se que a temperatura da fonte quente é de 
127 ℃ e que a máquina retira, a cada ciclo, 600 J desta fonte, alcançando um rendimento máximo igual 
a 0,25. 
a) Qual é o trabalho da máquina por ciclo? 
b) Qual é o valor da temperatura da fonte fria? 
04- Durante cada ciclo, uma máquina térmica absorve 9000 J de calor de um reservatório térmico, 
realiza trabalho e rejeita um terço para um reservatório frio. Calcule. 
a) Qual é o rendimento da máquina em cada ciclo? 
b) Qual é o trabalho realizado pela máquina? 
 
05** - A cada ciclo de funcionamento, o motor de um certo automóvel retira 600 J do compartimento 
da fonte quente, onde se dá a queima do combustível, e realiza 150 J de trabalho. Sabendo que parte do 
calor retirado da fonte quente é dispensado para o ambiente (fonte fria) . 
a) Qual é a eficiência desta máquina operando em ciclos? 
b) Considerando a eficiência do motor e a quantidade de calor fornecido pela fonte quente, qual é 
a quantidade de trabalho útil gerada após 3000 ciclos? 
c) Considere a massa de 20 g queimada no motor na produção de energia e que o calor específico 
da gasolina nas condições normais de pressão e temperatura é 0,8 J/g °C. Quais são as 
temperaturas das fontes quente e fria? Dica: considere a temperatura inicial do sistema igual a 
temperatura ambiente 24°C, ou seja Δ𝑇𝐻 = (𝑇𝐻 −𝑇𝑎𝑚𝑏𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) e considere apenas o módulo do 
calor da fonte fria.