Prova de Termodinâmica_P2_V2

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Termodinâmica - Prova P2 – 15/06/2015 – valor: 10 pontos. 
Prof. Dr. Franco de Castro Bubani 
UNA – Instituto Politécnico 
 
Nome:_______________________________________________________________________ 
 
RA:_____________________ 
 
1) Considere uma máquina térmica hipotética que opera segundo o ciclo de Carnot. Qual é a 
variação de entropia (∆s) no fluido de trabalho quando a máquina completa exatamente um 
ciclo? Explique (1 ponto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Um inventor afirma que um novo sistema de refrigeração é capaz de retirar 1000 W de um 
ambiente frio a -4 oC, rejeitando o calor a um ambiente quente a 30 oC. O inventor afirma que 
a máquina consome 5 W na forma de trabalho mecânico. Considere que as temperaturas dos 
ambientes quente e frio permanecem constantes (7 pontos). 
 
 
2.1) Pela 1ª lei da Termodinâmica, qual é o calor total rejeitado para o ambiente a 30 oC? 
 
 
 
 
2.2) Qual é o coeficiente de rendimento (COP) do sistema? 
 
 
 
 
2.3) Qual é a variação total de entropia (∆s) por segundo? 
 
 
 
 
 
2.4) O sistema de refrigeração proposto pode existir? Explique com base na 2ª lei da 
Termodinâmica. 
 
 
 
 
 
2.5) Considere agora que o sistema opera nas mesmas condições (retirando 1000 W de um 
ambiente frio a -4 oC e rejeitando o calor a um ambiente quente a 30 oC), porém o consumo é 
igual a 50 W na forma de trabalho mecânico. Tal sistema pode existir? Explique com base na 2ª 
lei da Termodinâmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Uma substância desconhecida foi submetida a um aquecimento controlado, em um 
sistema adiabático, nas seguintes condições: massa da substância = 120 g, pressão 
inicial = 93,8 kPa, pressão final = 93,8 kPa, temperatura inicial = 23 oC, temperatura 
final = 45,8 oC, potência de aquecimento = 80 W. Observou-se que o aquecimento 
demorou 132 segundos. Considere que toda a potência foi usada para aquecer a 
substância. Qual é o valor do Cp da substância? (2 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fórmulas: 
 
Calor específico: � = �� . �. ∆	 
 
Rendimento: �
� = �
í�
 �����
�
����
�
 �������
 
Entropia: �� = ��
�
 
Ciclo de Carnot: � = 1 − � 
�!