Exercícios de Revisão 2ª Lei da Termodinâmica

Prévia do material em texto

Exercícios de Revisão: 2ª Lei da Termodinâmica: 
 
Aluno (a):________________________________________________________________ 
1) (Ita) Calcule a variação de entropia quando, num processo à pressão constante de 1,0 atm, se transforma 
integralmente em vapor 3,0 kg de água que se encontram inicialmente no estado líquido, à temperatura de 
100°C. Dado: calor de vaporização da água: L(v) = 5,4 x 10¦ cal/ kg 
 
(Ufba) Na questão a seguir escreva nos parênteses a soma dos itens corretos. 
2 A figura a seguir representa o ciclo de Carnot, para um gás ideal. 
Nessas condições, é correto afirmar: 
 
(01) Na compressão adiabática, a energia interna do gás diminui. 
(02) Na expansão isotérmica, o gás recebe calor de uma das fontes. 
(04) Na expansão adiabática, a temperatura do gás diminui. 
(08) Na compressão isotérmica, a energia interna do gás diminui. 
(16) Na transformação cíclica, o gás atinge o equilíbrio térmico com a fonte quente, antes de reiniciar novo 
ciclo. 
 Soma ( ) 
 
3) (Puccamp) O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina 
térmica. Os valores de T e Q‚ não foram indicados mas deverão ser calculados durante a solução desta 
questão. 
 
 
Considerando os dados indicados no esquema, se essa 
máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, 
a temperatura T, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a: 
 
a) 375 b) 400 c) 525 
 d) 1200 e) 1500 
 
4) (Uel) Uma determinada máquina térmica deve operar em ciclo entre as temperaturas de 27 °C e 227 °C. 
Em cada ciclo ela recebe 1000 cal da fonte quente. O máximo de trabalho que a máquina pode fornecer por 
ciclo ao exterior, em calorias, vale 
a) 1000 b) 600 c) 500 d) 400 e) 200 
 
 
 
 
 
 
5) (Uel) Uma máquina térmica de Carnot é operada entre duas fontes de calor a temperaturas de 400K e 
300K. Se, em cada ciclo, o motor recebe 1200 calorias da fonte quente, o calor rejeitado por ciclo à fonte fria, 
em calorias, vale: a) 300 b) 450 c) 600 d) 750 e) 900 
 
6) (Ufc) A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre a fonte de temperatura alta (T) e a fonte de 
temperatura baixa (T‚) é dada pela expressão: n = 1 - (T‚/T), 
 
em que T e T‚ são medidas na escala absoluta ou de Kelvin. 
Suponha que você dispõe de uma máquina dessas com uma eficiência n = 30%. Se você dobrar o valor da 
temperatura da fonte quente, a eficiência da máquina passará a ser igual a: 
a) 40% b) 45% c) 50% d) 60% e) 65% 
 
7) (Ufrs) Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450J de uma fonte de calor e liberando 300J no 
ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600J e liberando 450J. Se dividirmos o 
rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina, obteremos 
a) 1,50. b) 1,33. c) 1,00. d) 0,75. e) 0,25. 
 
8) (Ufrs) A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de 
calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de 
a) 20%. b) 25%. c) 75%. d) 80%. e) 100%. 
 
9) (Ufsm) Considere as afirmações: 
I - É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de 
uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho. 
II - Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor 
temperatura para outro de maior temperatura. 
III - A energia na forma de calor não passa espontaneamente de um corpo 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. 
 
10) (Ufsm) Um condicionador de ar, funcionando no verão, durante certo intervalo de tempo, consome 1.600 
cal de energia elétrica, retira certa quantidade de energia do ambiente que está sendo climatizado e rejeita 
2.400 cal para o exterior. A eficiência desse condicionador de ar é 
a) 0,33 b) 0,50 c) 0,63 d) 1,50 e) 2,00 
 
GABARITO 
1) A variação de entropia (ÐS) de um sistema com temperatura constante é dada por: 
ÐS = Q/T em que Q é o calor recebido pelo sistema e T a sua temperatura absoluta. 
Assim: ÐS = m L(v)/T (3,0 . 5,4 . 10¦)/(100 + 273) cal/K ÐS ¸ 4343 cal/K 
2) 02 + 04 + 16 = 22 
3) [A] 4) [D] 5) [E] 6) [E] 7) [D] 8) [A] 9). [E] 10) [B] 
 
	GABARITO