Question

TERMODINÂMICA 

ME AJUDA GENTE PFVRRR

1. Uma máquina ideal opera entre as temperaturas de 27° C e 127° C. Determine o trabalho realizado em cada ciclo dessa maquina, supondo que o calor rejeitado em cada ciclo seja igual a 600 J.


2. Uma máquina opera segundo o ciclo idealizado por Carnot entre as temperaturas de 27° C e 127° C. O rendimento dessa máquina é:

a) 17%

b) 25%

c) 45%

d) 78%

e) 100%

3. Uma máquina a vapor opera entre uma temperatura de caldeira de 230° C e uma temperatura de condensação de 40° C. Sabendo que seu rendimento é 30% de uma máquina de Carnot, seu rendimento real será de aproximadamente:

a) 17%

b) 30%

c) 38%

d) 83%

e) 11%

4. Uma máquina térmica opera entre duas fontes a temperatura constantes. Considerando que essas fontes estão a 27° C e 327° C e que a máquina retira 100 KJ da fonte a cada ciclo, qual é a energia útil obtida por essa máquina por ciclo? 

a) 50 KJ

b) 91 KJ

c) 9 KJ

d) 27 KJ

e) 32,7 KJ

Answer 1

Resposta:

1) Para uma máquina ideal, tem-se $\frac{Q_C}{Q_H}=\frac{T_C}{T_H}$. Logo, a eficiência pode ser calculada por

$e=1-\frac{T_C}{T_H}=1-\frac{27+273}{127+273}=0,25$

O calor da fonte quente pode ser calculado através da equação:

$Q_C=(1-e)*Q_H\\ \\Q_H=\frac{Q_C}{1-e}=\frac{600}{1-0,25}=800 \ J$

Logo, o trabalho será:

$W=e*Q_H=0,25*800=200 \ J$

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2) Para uma máquina de Carnot, a eficiência pode ser calculada em função das temperaturas da fonte fria e quente (em Kelvin) pela equação:

$e=1-\frac{T_C}{T_H}=1-\frac{27+273}{127+273}=0,25=25 \%$

Letra B

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3) Para uma máquina de Carnot, a eficiência pode ser calculada em função das temperaturas da fonte fria e quente (em Kelvin) pela equação:

$e_{carnot}=1-\frac{T_C}{T_H}=1-\frac{40+273}{230+273}=0,378$

Logo, como a eficiência da máquina é 30% da de Carnot, sua eficiência será:

$e=0,3*e_{carnot}=0,3*0,378=0,1134=11,34 \%$

Letra E

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4) Considerando uma máquina ideal, tem-se $\frac{Q_C}{Q_H}=\frac{T_C}{T_H}$. Logo, a eficiência pode ser calculada por

$e=1-\frac{T_C}{T_H}=1-\frac{27+273}{327+273}=0,5$

Sabendo o calor que entra na máquina é $Q_H=100\ kJ$, o trabalho será:

$W=e*Q_H=0,5*100=50\ kJ$

Letra A