termodinamica

2ª LISTA DE EXERCÍCIOS PARA O 2º BI

1- O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. Os valores de T1 e Q2‚ 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 T1, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a

2- Um refrigerador retira de uma fonte fria 200 J e realiza um trabalho de 100J. Determine:
a) A quantidade de calor lançada para o meio ambiente.

b) A sua eficiência

3- Uma máquina térmica de Carnot é operada entre duas fontes de calor a temperaturas de 127 ºC e 27 ºC. Se, em cada ciclo, o motor recebe 1000 calorias da fonte quente por segundo, determine:
a) o rendimento

b) o trabalho

c) a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria

4-Uma locomotiva a vapor “consome”, em uma hora, certa quantidade de carvão que libera 2,6 · 10 4 J de energia, sendo o trabalho realizado pela máquina igual a 2,9 · 10 ³ J. O vapor acha-se na caldeira a 147 °C (420 K) e no condensador, a 67 °C (340 K).
a) Calcule o rendimento da máquina, considerando as informações sobre a energia disponível para a realização do trabalho.

Com o objetivo de aumentar o rendimento dessa máquina, um inventor apresentou um projeto segundo o qual, ao receber a mesma quantidade de energia da fonte quente (2,6 · 10 4 J) por hora, à mesma temperatura anterior, a máquina rejeitaria apenas 2,0 · 10 ³ J para a fonte fria a 340 K, como anteriormente. O trabalho realizado pela máquina seria, portanto, igual a 2,4 · 10 4 J. Considerando essas informações e os trabalhos de Sadi Carnot, que permitiram enunciar o segundo princípio da termodinâmica, responda:
b) O projeto do inventor pode ser executado? Justifique sua resposta.