MÁQUINAS TÉRMICAS - BÁSICO 1. (EN 2009_2010) Analise as afirmativas abaixo. I- Quando a temperatura do ar se eleva num processo aproximadamente adiabático, verificamos que a pressão aumenta. II– Para um gás ideal, as moléculas não exercem ação mútua, a não ser durante as eventuais colisões que devem ser perfeitamente elásticas. III– A energia interna, ou seja, o calor de uma amostra de gás ideal é a soma das energias cinéticas de todas as moléculas que o constitui. IV– Numa transformação isotérmica, uma amostra de gás não sofre alterações na sua energia interna. V– O ciclo de Carnot idealiza o funcionamento de uma máquina térmica onde o seu rendimento é o maior possível, ou seja, 100%. As afirmativas corretas são, somente, (A) I, II e IV (B) II, III e IV (C) III, IV e V (D) I, II e V (E) I, III e V 2. (AFA 2008) A figura a seguir representa o Ciclo de Carnot realizado por um gás ideal que sofre transformação numa máquina térmica. Considerando-se que o trabalho útil fornecido pela máquina, em cada ciclo, é igual a 1500 J e, ainda que, T1 = 600 K e T2 = 300 K, é INCORRETO afirmar que (A) a quantidade de calor retirada da fonte quente é de 3000 J. (B) de A até B o gás se expande isotermicamente. (C) de D até A o gás é comprimido sem trocar calor com o meio externo. (D) de B até C o gás expande devido ao calor recebido do meio externo. 3. (IME 2006_2007) Considere uma máquina térmica operando em um ciclo termodinâmico. Esta máquina recebe 300 J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e produz um trabalho de 150 J. Ao mesmo tempo, rejeita 150 J para uma fonte fria que se encontra a 300 K. A análise termodinâmica da máquina térmica descrita revela que o ciclo proposto é um(a): (A) máquina frigorífica na qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da termodinâmica são violadas. (B) máquina frigorífica na qual a Primeira Lei é atendida, mas a Segunda Lei é violada. (C) motor térmico no qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da termodinâmica são atendidas. (D) motor térmico no qual a Primeira Lei é violada, mas a Segunda Lei é atendida. (E) motor térmico no qual a Primeira Lei é atendida, mas a Segunda Lei é violada. 4. (AFA 2006) Com recursos naturais cada vez mais escassos, urge-se pensar em novas fontes alternativas de energia. Uma das idéias sugeridas consiste em se aproveitar a energia térmica dos oceanos, cuja água pode apresentar em uma superfície uma temperatura de 20 ºC e no fundo temperatura em torno de 5,0 ºC. Um motor térmico operando neste intervalo de temperatura poderia ter um rendimento de (A) 7,5% (B) 3,0% (C) 9,0% (D) 27%. 5. (AFA 2002) Um motor térmico que funciona segundo o Ciclo de Carnot, absorve 400 cal de uma fonte quente a 267°C e devolve 220 cal para uma fonte fria. A temperatura da fonte fria, em °C, é (A) 12 (B) 24 (C) 147 (D) 297 6. (AFA 2001) Uma máquina térmica funcionando segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas T1 = 700 K e T2 = 300 K recebe da fonte quente 1250 J de calor. O calor rejeitado, em joules, para a fonte fria é aproximadamente (A) 423 (B) 536 (C) 641 (D) 712 7. (AFA 2000) Uma máquina térmica trabalha entre as temperaturas de 300K e 600K. Em cada ciclo, a máquina retira 221J de calor da fonte quente e rejeita 170J de calor para a fonte fria. O rendimento da máquina e o rendimento máximo, em porcentagem, que ela poderia ter com as temperaturas entre as quais opera são, respectivamente: (A) 44 e 56 (B) 23 e 50 (C) 50 e 77 (D) 23 e 77 8. (AFA 1997) Uma máquina térmica, ao realizar um ciclo, retira 20 J de uma fonte quente e libera 18 J para uma fonte fria. O rendimento dessa máquina é (A) 0,1% (B) 1,0% (C) 2,0% (D) 10 %. 9. (AFA 1996) Certa máquina térmica deve operar entre uma fonte quente a 180ºC e uma fonte fria a 40ºC. Se ela receber por ciclo 5 x 106cal, o máximo trabalho, em joules, que pode fornecer e o rendimento correspondente são, respectivamente: Dado: 1cal = 4,18joules (A) 6,48 x 106 e 0,31 (B) 1,55 x 106 e 0,50 (C) 20,9 x 106 e 0,69 (D) 67,4 x 106 e 0,69 Gabarito 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. A D E B D B B D A