Termodinâmica

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Determine a eficiência da máquina de Carnot que opera nas temperaturas de 30 ºC e 90 ºC. R: 0,165.

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Refrigeração e Ar Condicionado - Atividade A1

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Para determinar a eficiência de uma máquina de Carnot, usamos a fórmula: \[ \eta = 1 - \frac{T_c}{T_h} \] onde \(T_c\) é a temperatura da fonte fria e \(T_h\) é a temperatura da fonte quente. As temperaturas devem ser convertidas para Kelvin. 1. Convertemos as temperaturas: - \(T_c = 30 ºC = 30 + 273 = 303 K\) - \(T_h = 90 ºC = 90 + 273 = 363 K\) 2. Aplicamos os valores na fórmula: \[ \eta = 1 - \frac{303}{363} \approx 1 - 0,833 = 0,167 \] Portanto, a eficiência da máquina de Carnot é aproximadamente 0,167 ou 16,7%. A resposta fornecida (0,165) está próxima, mas a eficiência correta é 0,167.

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Com base no excerto apresentado, avalie as afirmacoes a seguir.

I. A eficiência pode ser de 100% somente se a temperatura absoluta da fonte de aquecimento for zero absoluto.
II. O segundo teorema de Carnot estabelece o limite superior da eficiência de qualquer máquina térmica.
III. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,40.
IV. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,66.

É correto o que se afirma em:

I. A eficiência pode ser de 100% somente se a temperatura absoluta da fonte de aquecimento for zero absoluto.
II. O segundo teorema de Carnot estabelece o limite superior da eficiência de qualquer máquina térmica.
III. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,40.
IV. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,66.
a) Apenas a afirmativa I está correta.
b) Apenas a afirmativa II está correta.
c) Apenas a afirmativa III está correta.
d) Apenas a afirmativa IV está correta.
e) Todas as afirmativas estão corretas.

Para determinar a eficiência dela, de acordo com o ciclo de Carnot, só precisamos das temperaturas da fonte quente e fria. Com isso, assinale a alternativa que apresenta o valor, em porcentagem, da eficiência do ciclo de Carnot para essa máquina térmica.

R: 41%.

Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Exemplos de dispositivos inteligentes úteis são sensores de alarme e câmeras de Circuito Fechado de Televisão (CFTV), que podem ser utilizados conectados à internet para transmitir informações em tempo real. PORQUE: II. Com um ar-condicionado “inteligente”, é possível selecionar a temperatura que o usuário preferir, programar horário de funcionamento e controlar, remotamente, o aparelho a qualquer momento. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Um ciclo de construção único, além de ser dependente, é parte indispensável para uma máquina de refrigeração a vapor. PORQUE: II. Em instalações espaciais, a baixa temperatura de condensação de vapores metálicos fornece características aceitáveis para o compressor. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

R: As asserções I e II são proposições falsas.

Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A refrigeração artificial é uma área especial da tecnologia, em grande parte, baseada nos fundamentos da termodinâmica. PORQUE: II. Com ajuda de máquinas de refrigeração, é possível baixar a temperatura do ar de uma câmara isolada para um limite predeterminado e mantê-la. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

Com base no enunciado apresentado, avalie as afirmações a seguir. I. Em um ar-condicionado, o processo de resfriamento ocorre pela circulação contínua, ebulição e condensação do fluido refrigerante em um sistema fechado. II. O fluido refrigerante em um ar-condicionado ferve em alta pressão e temperatura, ainda, condensa em baixa pressão e temperatura, realizando, assim, o processo de resfriamento. III. No ar-condicionado, o processo de compressão é adiabático, logo, o trabalho real de compressão é inferior ao teórico, o que também ocasiona perdas de energia no sistema. IV. Nos compressores de um ar-condicionado, só existem perdas mecânicas, ocasionando, assim, um acréscimo na potência requerida pelo motor do compressor. É correto o que se afirma em:

R: I e IV, apenas.