Lista de Exercicios fisica 2 - 2º Lei da Termodinâmica

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Lista de Física II – Segunda Lei da Termodinâmica
Fernanda Lopes Sá
1 – Um gráfico p-V para uma versão idealizada de um 
pequeno motor (motor de Stirling). A máquina usa 
n=8,1x10 ³ moles de um gás ideal, operando entre⁻ 
reservatório de alta e baixa temperaturas com TH = 95ºC 
e Tc = 24ºC, e funciona a taxa de 0,70 ciclos por 
segundo. Um ciclo consiste em uma expansão isotérmica 
(ab), uma compressão isotérmica (cd) e dois processos a 
volume constante (bc e da).
a) Qual o trabalho resultante da máquina por ciclo? 1,9J
b) Qual a potência da máquina? 1,4W
c) Qual o calor resultante transferido para o gás durante 
o ciclo? 1,9J
d) Qual a eficiência da máquina? 19%
2 – Um motor de automóvel, cuja eficiência térmica e é 
de 22%, opera a 95,0 ciclos por segundo e realiza trabalho a taxa de 120hp.
a) Quanto trabalho (em joules) a máquina realiza por ciclo? 942J
b) Quanto calor a máquina absorve (extrai do reservatório) por ciclo? 4282J
c) Quanto calor é descartado pela máquina por ciclo e perdido para o reservatório de baixa 
temperatura? -3340J
3 – Um refrigerador caseiro, cujo coeficiente de performance K é de 4,7, extrai calor de uma câmara 
fria à taxa de 250J por ciclo.
a) Quanto trabalho por ciclo é necessário para operar o refrigerador? 53J
b) Quanto calor por ciclo é descartado na sala, que constitui o reservatório de alta temperatura do 
refrigerador. 303J
4 – Uma máquina térmica absorve 52Kcal de calor e rejeita 36Kcal de calor por ciclo. Calcule a 
eficiência e o trabalho realizado por ciclo. 31%;16kcal
5 – Calcule a eficiência de uma usina que utiliza combustíveis fósseis, consumidos 380 toneladas 
métricas de carvão por hora para produzir trabalho útil a taxa de 750MW. O calor de combustão de 
1,0kg de carvão é 28 KJ. 25%
6 – Para fazer gelo, um freezer extrai 42 kcal de calor de um reservatório a -12ºC em cada ciclo. O 
coeficiente de performance do freezer é 5.7. A temperatura ambiente é 26ºC.
a) Quanto calor, por ciclo, é rejeitado para o ambiente?49kcal
b) Qual a quantidade de trabalho por ciclo necessária para manter o freezer em funcionamento? 
31kJ