Física 1 -69

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Física
 
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 M á q u i n a d e C a r n o t 
Questão 92 
(MACK-SP) A importância do ciclo de Carnot reside no fato de ser: 
a) O ciclo da maioria dos motores térmicos. 
b) O ciclo de rendimento igual a 100%. 
c) O ciclo que determina o máximo rendimento que um motor térmico pode ter entre duas dadas 
temperaturas. 
d) O ciclo de rendimento maior que 100%. 
e) O ciclo que sempre apresenta grandes rendimentos, sempre acima de 50%. 
 
Questão 93 
(MED.Santos-SP) O Segundo Princípio da Termodinâmica diz o seguinte: 
a) É impossível transformar calor em trabalho operando com duas fontes de calor a temperaturas 
diferentes. 
b) Uma máquina térmica possui rendimento de 90%, no Maximo. 
c) O rendimento máximo de uma máquina térmica dependida substancia com a qual ela funciona. 
d) A máquina térmica não pode funcionar sem queda de temperatura e nunca restitui integralmente, 
sob forma de trabalho, a energia que lhe foi cedida sob forma de calor. 
e) A energia total de um sistema isolado é constante. 
Questão 94 
O gráfico representa um ciclo de Carnot, para o caso de um gás ideal. 
Qual é a proposição falsa? 
a) De A até B, a transformação é isotérmica e o gás recebe 
calor do meio externo. 
b) De C até D, a transformação é isotérmica e o gás rejeita 
calor para o meio externo. 
c) De B até C, a transformação é adiabática e o gás realiza 
trabalho contra o meio externo. 
d) De D até A, a transformação é adiabática e o gás realiza 
trabalho contra o meio externo. 
e) Durante o ciclo, o trabalho realizado pelo gás sobre o meio 
externo é maior que o trabalho realizado pelo meio externo 
sobre o gás. 
 
 
Questão 95 
Uma máquina de Carnot opera entre duas fontes térmicas a temperaturas T1 = 100K e T2 = 400K. 
Sabendo que no trecho CD, o trabalho realizado pelo gás foi de 300 J , o trabalho realizado pelo gás 
no ciclo vale: 
a) 300 J 
b) 400 J 
c) 600 J 
d) 800 J 
e) 900 J 
 
Questão 96 
Uma máquina térmica, operando em ciclos executa 10 ciclos por segundo. Em cada ciclo, retira 800J 
da fonte quente e cede 200 J à fonte fria Se a fonte fria está a 27ºC, qual é a temperatura do fonte 
quente ? 
a) 300 K b) 400 K c) 500 K d) 600 K e) 1200 K 
 
Questão 97 
Um motor de Carnot recebe da fonte quente 100 cal por ciclo e rejeita 80 cal para a fonte fria. Se a 
temperatura da fonte quente é de 127ºC determine: 
a) Qual o trabalho realizado a casa ciclo? 
b) Qual o rendimento dessa máquina? 
c) Qual a temperatura da fonte fria? 
 
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400 
Questão 98 
Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas realizando o famoso ciclo RABIN. Segundo o 
manual do fabricante, a fonte quente opera a 500 k e fornece 500 J de calor à máquina, dos quais 
apenas 200 J são rejeitados para a fonte fria. Sobre esse ciclo, pode-se afirmar que: 
a) essa máquina está operando com rendimento de 65%; 
b) a temperatura da fonte fria deve ser maior que 200 kelvins; 
c) essa máquina viola o princípio de Carnot; 
d) essa máquina viola a 2ª lei da termodinâmica; 
e) essa máquina violaria o princípio de Carnot, se a temperatura da fonte fria fosse 250 kelvins . 
 
Questão 99 (Medicina Christus 2012) 
As alternativas abaixo mostram as informações de máquinas térmicas que cinco cientistas afirmaram 
ter construído. Marque a alternativa que determina o estudioso que pode estar dizendo a verdade 
visto que sua máquina não viola o postulado de Carnot: 
a) Máquina de Carlos (Rendimento de 75% operando entre as temperaturas de 500 K e 250 K). 
b) Máquina de André (Rendimento de 65% operando entre as temperaturas de 500 K e 250 K). 
c) Máquina de José (Rendimento de 60% operando entre as temperaturas de 500 K e 250 K). 
d) Máquina de Davi (Rendimento de 50% operando entre as temperaturas de 500 K e 250 K). 
e) Máquina de Marcelo (Rendimento de 45% operando entre as temperaturas de 500 K e 250 K). 
 
Questão 100 (UECE) 
Se uma máquina térmica M recebe 400J de uma fonte quente a 400K, realiza 200J de trabalho e 
rejeita 200J de calor para a fonte fria a 300K, essa máquina M: 
a) tem um rendimento de 25% 
b) funciona em ciclo reversível 
c) tem um rendimento de 50% 
d) não funciona com esse ciclo 
 
Questão 101 (Cefet 2009.1) 
Uma máquina de CARNOT, reversível, é projetada para operar entre duas fontes térmicas, seguindo 
o ciclo representado a seguir. O rendimento da referida máquina é: 
a) 10% 
b) 20% 
c) 25% 
d) 50% 
e) 80% 
 
P
V
127oC
227oC
 
 
Questão 102 - Ciclo de Carnot (Medicina Christus 2012) 
Uma usina elétrica experimental no Laboratório de Energia Natural no Havaí gera energia elétrica a 
partir do gradiente de temperatura do oceano. A água da superfície está a 27 °C e a água em 
profundidades elevadas está a 6 °C. Supondo que rendimento seja de acordo com o Ciclo de Carnot 
e que a usina deve produzir uma potência útil de 210 kW, a que taxa deve ser extraído o calor da 
água (fonte) quente ? 
a) 1360 kJ/s . b) 1600 kJ/s . c) 2400 kJ/s. d) 2840 kJ/s. e) 3000 kJ/s. 
 
 
 
R e f r i g e r a d o r 
 
Questão 103 
Um refrigerador retira da fonte fria 240J de calor e envia para o exterior 300J de calor, a cada ciclo. 
Determine: 
a) o trabalho realizado pelo compressor a cada ciclo; 
b) a eficiência do refrigerador 
Dica: veja questão 36 de classe 
 
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Questão 104 
Em uma geladeira doméstica, o compressor tem potência útil de 450W. Sabendo que a eficiência 
dessa geladeira vale e = 3,2, determine: 
a) A quantidade de calor extraída do congelador a cada segundo;
b) A quantidade de calor enviada para o exterior da geladeira a cada segundo.
Dica: veja questão 36 de classe 
Questão 105 (UFPB 2012 PSS) – Máquinas Frigoríficas 
A região do brejo paraibano é destaque no cenário nacional na produção aviária. Após o abate, os 
frangos destinados aos mercados consumidores são transferidos para frigoríficos onde são 
armazenados à baixa temperatura e, posteriormente, transportados. 
Um frigorífico hipotético, usado nesse tipo de indústria, consome, em uma hora, 500 kJ de energia 
elétrica e rejeita 750 kJ para o ambiente externo. Para manter o frango à temperatura desejada, é 
necessário retirar 10 kJ de calor de cada frango, por hora. 
Conclui-se que o número de frangos que pode ser armazenado no referido frigorífico é: 
a) 25 b) 50 c) 75 d) 100 e) 125
Questão 106 - Só para fechar com chave de ouro os seus conceitos teóricos  
Marque V ou F conforme os seus conhecimentos de Termodinâmica: 
a) Transformações gasosas rápidas são consideradas adiabáticas pois não dá tempo de ocorrer
trocas de calor;
b) Todo processo adiabático é isotérmico;
c) Em toda expansão isobárica, o gás recebe calor;
d) Em toda expansão isobárica, a temperatura do gás aumenta;
e) Em toda expansão isobárica, o gás recebe energia na forma de calor;
f) Em toda expansão isobárica, o gás cede energia na forma de trabalho;
g) Sempre que a pressão do gás diminui isovolumetricamente, temos um resfriamento
isovolumétrico. Nesse processo, o gás cede energia na forma de calor sem realização de trabalho,
o que leva à diminuição da sua energia interna U (diminuição da temperatura);
h) Em toda expansão adiabática em que o gás se expande contra alguma resistência (êmbolo,
atmosfera), sua temperatura diminui;
i) Em toda compressão adiabática, a energia interna do gás aumenta;
j) Se um gás pode evoluir do estado A ao estado B por três caminhos diferentes, a variação da
energia interna é a mesma por qualquer um dos três caminhos.
k) Se um gás pode evoluir do estado A ao estado B por três caminhosdiferentes, o trabalho
realizado pelo gás pode ser maior ou menor dependendo do caminho seguido pelo gás no
percurso AB;
l) Se um gás pode evoluir do estado A ao estado B por três caminhos diferentes, o calor trocado
pelo gás depende do caminho seguido pelo gás no percurso AB, sendo tão maior quanto menor
for o trabalho realizado pelo gás;
m) Numa mistura de gases em equilíbrio térmico, terá maior energia cinética média as moléculas dos
gases que tiverem maior massa molecular;
n) Numa mistura de gases em equilíbrio térmico, terá maior velocidade média média as moléculas
dos gases que tiverem a menor massa molecular;
o) Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contém o
mesmo número de moléculas.
p) A expansão livre não é um processo isotérmico;
q) O gás não realiza trabalho durante uma expansão livre;
r) Numa expansão livre, a variação da energia interna do gás é nula.
s) A variação da energia interna do gás no ciclo Otto é nula.