Aula 36 - Segunda Lei da Termodinâmica

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Lição 36
Segunda Lei da 
Termodinâmica
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Segunda Lei da Termodinâmica
Entropia
Pode-se dizer que a entropia fornece a medida da desordem de um sistema, de
modo que quanto maior é a desordem no sistema, maior é a entropia.
Segunda Lei da Termodinâmica
“Em qualquer processo da natureza, a entropia nunca diminui”
Eolípila de Heron 
de Alexandria 
(10 d.c – 80 d.c)
“É impossível existir uma máquina térmica operando em ciclos, que alcance um
rendimento de 100 %”
Segunda Lei da Termodinâmica
𝑄𝑄 = 𝑊 + 𝑄𝐹
Rendimento
𝜂 =
𝑊
𝑄𝑄
Segunda Lei da Termodinâmica
Ciclo de Carnot
Máquina teórica que produz o melhor
rendimento (não rendimento de 100%).
Segunda Lei da Termodinâmica
Somente na máquina de Carnot
𝑄𝐹
𝑄𝑄
=
𝑇𝐹
𝑇𝑄
Rendimento:
𝜂 = 1 −
𝑇𝐹
𝑇𝑄
Segunda Lei da Termodinâmica
Refrigeradores
São dispositivos capazes de converter
trabalho em calor, desse modo operam
em ciclos, retirando o calor de uma
fonte fria e descartam em uma fonte
quente.
Processo não espontâneo
COMPRESSOR
𝑄𝑄 = 𝑊 + 𝑄𝐹
Segunda Lei da Termodinâmica
Eficiência do Refrigerador
𝑒 =
𝑄𝐹
𝑊
A eficiência nunca é menor do que 1.
(UNIFENAS MG) O motor de um avião, quando em funcionamento, atinge uma temperatura
de 227°C, enquanto que a temperatura externa, ou seja, da fonte fria é de 27°C. Podendo ser
considerado uma máquina térmica, obtenha o seu rendimento?
a) 10%
b) 30%
c) 40%
d) 50%
e) 60%
* Assista o vídeo de resolução desses
exercícios Aula 36 – Segunda Lei da
Termodinâmica e acompanhe através
desse PDF.
(UNESP) A figura mostra uma máquina térmica em que a caldeira funciona como a fonte
quente e o condensador como a fonte fria.
a) Considerando que, a cada minuto, a caldeira fornece, por meio do vapor, uma quantidade de
calor igual a 1,6×109 J e que o condensador recebe uma quantidade de calor igual a 1,2×109 J,
calcule o Rendimento dessa máquina térmica.
b) Considerando que 6,0×103 kg de água de refrigeração fluem pelo condensador a cada
minuto, que essa água sai do condensador com temperatura 20 °C acima da temperatura de
entrada e que o calor específico da água é igual a 4,0×103 J/(kg°C), calcule a razão entre a
quantidade de calor retirada pela água de refrigeração e a quantidade de calor recebida pelo
condensador.
(PUC GO) No Texto 6, fragmento de Dois irmãos, de Milton Hatoum, a personagem Zana se
irrita com alguns aparelhos antigos, como a geladeira alimentada a querosene. Atualmente,
as geladeiras domiciliares têm a eletricidade como fonte de energia e refrigeram os
alimentos a partir de um fluido refrigerante. Considere uma geladeira com constante de
performance de valor 3, que rejeite para o ambiente uma quantidade de calor de 800 cal num
ciclo. Nessas circunstâncias, a alternativa que dá corretamente a quantidade de calor que
ela retira de seu interior é (assinale a resposta correta):
a) 600 cal.
b) 800 cal.
c) 1000 cal.
d) 1200 cal.
(IME RJ ) Considere as afirmações abaixo, relativas a uma máquina térmica que executa um
ciclo termodinâmico durante o qual há realização de trabalho.
Afirmação I. Se as temperaturas das fontes forem 27° C e 427° C, a máquina térmica poderá
apresentar um rendimento de 40%.
Afirmação II. Se o rendimento da máquina for 40% do rendimento ideal para temperaturas das
fontes iguais a 27°C e 327°C e se o calor rejeitado pela máquina for 0,8 kJ, o trabalho realizado
será 1,8 kJ.
Afirmação III. Se a temperatura de uma das fontes for 727° C e se a razão entre o calor
rejeitado pela máquina e o calor recebido for 0,4, a outra fonte apresentará uma temperatura
de –23° C no caso de o rendimento da máquina ser 80% do rendimento ideal. Está(ão)
correta(s) a(s) seguinte(s) afirmação(ões):
a) I, apenas.
b) I e II, apenas.
c) II e III, apenas.
d) I e III, apenas.
e) III, apenas.