Cursos do Blog - Respostas 14/06

Termodinâmica (III)

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Uma máquina térmica recebe da fonte quente, em cada ciclo, uma quantidade de calor de 400 cal e rejeita 320 cal para a fonte fria. Determine:

a) o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo. Dê a resposta em joules.
b) o rendimento da máquina em questão.
Dado: 1 cal = 4,18 J

Respostas:
a) 334,4 J 
b) 0,2 (20%)

Exercício 2:
Uma máquina térmica recebe da fonte quente, em cada ciclo, uma quantidade de calor de 2000 J. Sabendo-se que o rendimento da máquina é de 10 %, determine:

a) o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo.
b) a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria.

Respostas:
a) 200 J
b) 1800 J

Exercício 3:
Considere uma máquina térmica teórica funcionando segundo o ciclo de  Carnot entre as temperaturas de 327 °C e 127 °C, apresentando um trabalho útil de 800 J por ciclo. Determine, para essa máquina teórica:

a) o rendimento
b) a quantidade de calor que, em cada ciclo é retirada da fonte quente
c) a quantidade de calor rejeitada por ciclo para a fonte fria.

Respostas:
a) 0,33 (33%)
b) 2400 J
c) 1600 J

Exercício 4:
É possível construir uma máquina térmica, operando entre as temperaturas de 400 K e 300 K, que forneça 800 J de trabalho útil, retirando 2000 J da fonte quente?

Resposta: Não, pois o rendimento seria maior do que o dado pelo ciclo de Carnot
 
Exercício 5:
Qual deveria ser a temperatura da fonte fria para que uma máquina térmica, funcionando segundo o ciclo de Carnot, tivesse rendimento de 100 %? Esta temperatura é atingível na prática? Tal máquina contraria a Segunda Lei da Termodinâmica? Explique.

Respostas: 0 K; esta temperatura é inatingível na prática. Contraria a Segunda Lei pois teríamos a transformação integral de calor em trabalho.