COLÉGIO PRIME JUNDIAÍ
TAREFA DE SEXTA
EM – 2ª Série
FÍSICA
As melhores cabeças estudam aqui.
1) (UDESC/2013) A Figura 2 apresenta um ciclo
termodinâmico descrito por um gás. Assinale a
alternativa que apresenta, para este ciclo, a variação de
energia interna do gás e o trabalho por ele realizado,
respectivamente.
a)
b)
c)
d)
e)
5
0,0J e 1,510 J
5
1,0J e 2,010 J
5
0,0J e 0,010 J
5
0,0J e 1,010 J
5
0,5J e 0,510 J
02) (FPS PE/2013) Uma amostra de um gás ideal
absorve uma quantidade de calor Q = 6000 Joules de
uma fonte térmica e realiza um trabalho, expandindo-se
a pressão constante (P = 1000 Pascal) de um volume
3
inicial Vi = 1,0 m até um volume final Vf = 3,0 m3. A
variação da energia interna Eint do gás no processo de
expansão isobárica será dada por:
a)
400 Joules
b)
100 Joules
c)
4000 Joules
d)
10 Joules
e)
1000 Joules
3) (UNIMONTES MG/2013) Um mol de um gás ideal
sofre dois processos termodinâmicos demonstrados no
diagrama PV abaixo. Se o processo 2 é uma isoterma
com temperatura T = 300 K, a pressão P, em atm, é:
Dado: R  0,08
a)
b)
c)
d)
atm.l
mol.K
1.
2.
3.
0,5.
4) (FMABC/2013) Determinada máquina térmica foi
projetada para operar realizando o ciclo de Carnot.
Quando em operação, o trabalho útil fornecido pela
máquina, a cada ciclo, é de 3200J. As temperaturas das
fontes térmicas são 427ºC e 77ºC, respectivamente.
4º BIM
DATA
24/10/ 2014
PROFESSOR PEDRO
Nestas condições, a quantidade de calor retirada da
fonte quente, a quantidade de calor rejeitada para a fonte
fria e o rendimento da máquina térmica são,
respectivamente, iguais a:
Adote 4J = 1cal
a)
3900J, 700J, 82%
b)
6400J, 3200J, 50%
c)
3200J, 6400J, 50%
d)
700J, 3900J, 82%
e)
1600J, 3200J, 50%
5) (PUCCAMP SP/2012) A Revolução Industrial nos
trouxe o desenvolvimento das máquinas térmicas, como,
por exemplo, uma locomotiva a vapor.
Determinada máquina térmica que funciona em ciclos,
com frequência de 20 ciclos/s, recebe 800 J de calor de
uma fonte quente enquanto rejeita 600 J de calor para
uma fonte fria em cada ciclo.
Está correto afirmar que
a)
o período de funcionamento da máquina é de
0,5 s.
b)
o trabalho realizado pela máquina vale 200 J,
independentemente do tempo de funcionamento da
máquina.
c)
a principal característica de uma máquina
térmica é seu alto rendimento.
d)
o rendimento dessa máquina é 75%.
e)
a potência útil da máquina é de 4,0 kW.
6) (IFGO/2012) Uma máquina de Carnot opera entre
uma fonte quente a 1.770 ºC e uma fonte fria a 23 ºC .
Marque a alternativa que fornece o rendimento dessa
máquina térmica.
a)
85,5%
b)
14,5%
c)
30,4%
d)
42,2%
e)
4,5%
7) (UDESC/2012) Uma máquina térmica opera em um
ciclo termodinâmico com eficiência de 80% do máximo
permitido pelas leis da termodinâmica. Considere que a
máquina opera entre dois reservatórios a temperaturas
de 327ºC e 27ºC. Assinale a alternativa que representa a
porcentagem da energia, fornecida para a máquina, que
é transformada em trabalho mecânico.
a)
56%
b)
76%
c)
80%
d)
40%
e)
95%
8) (UFPA/2012) Um técnico de manutenção de máquinas
pôs para funcionar um motor térmico que executa 20
ciclos por segundo. Considerando-se que, em cada ciclo,
o motor retira uma quantidade de calor de 1200 J de
uma fonte quente e cede 800 J a uma fonte fria, é
correto afirmar que o rendimento de cada ciclo é
a)
b)
c)
d)
e)
13,3%
23,3%
33,3%
43,3%
53,3%
9) (UPE/2012) Num refrigerador, para 90 J retirados, em
cada ciclo da máquina, 100 J são enviados do
congelador para o meio ambiente. Sobre isso, analise as
seguintes alternativas:
I. A variação de calor entre as fontes quente e fria é 10 J.
II.
O trabalho do compressor em cada ciclo é 10 J.
III.
A eficiência desse refrigerador é 9.
Está CORRETO o que se afirma em
a)
I, apenas.
b)
I e II, apenas.
c)
I e III, apenas.
d)
II e III, apenas.
e)
I, II e III.
10) (FAVIP PE/2012) Uma usina geotérmica utiliza o
calor proveniente do interior da Terra para gerar energia
elétrica. Suponha que a eficiência da usina seja de 25%
6
e que, a cada ciclo de funcionamento, 5  10 J estão
disponíveis para realização de trabalho. Quanto calor,
por ciclo de funcionamento, é dispensado para a fonte
fria (sistema de resfriamento por água)?
7
a)
1,5  10 J
7
b)
2,4  10 J
7
c)
3,2  10 J
7
d)
4,8  10 J
7
e)
5,6  10 J
11) (UEPB/2011) No século XIX, as máquinas térmicas
tornaram-se
de
grande
importância
para
o
desenvolvimento das indústrias de mineração da
Inglaterra. Outras indústrias também se beneficiaram da
mobilidade da máquina a vapor, pois podiam se instalar
em qualquer lugar, não dependendo mais da presença
de quedas d’água ou ventos para mover seu maquinário.
A importância das máquinas a vapor foi tal que Carnot
disse que a Inglaterra poderia prescindir até de sua
esquadra naval, mas não de suas máquinas a vapor.
Esse físico ressaltou que, apesar de sua grande
importância social, econômica e política, muito pouco se
sabia sobre o funcionamento destas máquinas.
(Adaptado de POLAK, Luiza A. C. Vapor e Movimento.
In:Física. Ensino Médio / vários autores. Curitiba: SEEDPR, 2006)
Ainda acerca do assunto tratado no texto, analise a
seguinte situação-problema:
Uma máquina térmica funciona segundo o ciclo de
Carnot entre as temperaturas das fontes térmicas 227 °C
e 127 °C, respectivamente. Em cada ciclo, o trabalho útil
fornecido pela máquina é de 2000 J. O rendimento desta
máquina, em percentual, e a quantidade de calor retirada
da fonte quente por ciclo, em Joules, são,
respectivamente:
a)
55 e 4444
b)
20 e 10000
c)
55 e 5000
d)
20 e 7500
e)
30 e 8000
12) (UFG GO/2010) A máquina térmica é um dispositivo
que pode tanto fornecer energia para um sistema quanto
retirar.
Considere que a máquina térmica opera com um gás
ideal em um sistema fechado, conforme o ciclo ilustrado
na figura acima. De acordo com o exposto.
a)
calcule o trabalho total em um ciclo;
b)
explique como ela opera, ou seja, qual é a sua
função? Justifique sua resposta;
c)
calcule
a
temperatura
no
ponto
C,
considerando que a temperatura no ponto A é de 300k.
13) (UFAL/2010) A cada ciclo de funcionamento, o motor
de um certo automóvel retira 40 kJ do compartimento da
fonte quente, onde se dá a queima do combustível, e
realiza 10 kJ de trabalho. Sabendo que parte do calor
retirado da fonte quente é dispensado para o ambiente
(fonte fria) a uma temperatura de 27 ºC, qual seria a
temperatura no compartimento da fonte quente se esse
motor operasse segundo o ciclo de Carnot? Dado:
considere que as temperaturas em graus centígrados,
TC, e Kelvin, TK, se relacionam através da expressão TC
= TK – 273.
a)
127 ºC
b)
177 ºC
c)
227 ºC
d)
277 ºC
e)
377 ºC
14) (UNIFOR CE/2009) Uma máquina térmica realiza o
ciclo da figura com freqüência de 10 hertz.
A potência da máquina, em kW, é
a)
0,8
b)
0,6
c)
0,4
d)
0,2
e)
0,1
TEXTO: 1 - Comum à questão: 15
Considere a montagem a seguir, que mostra um gás
ideal em equilíbrio em um recipiente cilíndrico. Uma mola
de constante elástica k tem uma de suas extremidades
presa a um suporte rígido, e a outra extremidade está
presa ao êmbolo do recipiente. A massa do êmbolo é
desprezível e, na situação descrita, a mola não está
comprimida nem alongada.
15) (PUC MG/2013) O recipiente é aquecido até que o
gás em seu interior exerça uma pressão de 2 atm,
fazendo com que a mola sofra uma compressão,
deformando-se 0,1 m. Considerando-se que o êmbolo
–4
2
tenha uma área A= 1 x10 m , a força exercida sobre a
mola é de aproximadamente:
a)
5N
b)
20 N
c)
100 N
d)
200 N