Exercícios de Revisão: 2ª Lei da Termodinâmica:

Aluno (a):________________________________________________________________

1) (Ita) Calcule a variação de entropia quando, num processo à pressão constante de 1,0 atm, se transforma

integralmente em vapor 3,0 kg de água que se encontram inicialmente no estado líquido, à temperatura de

100°C. Dado: calor de vaporização da água: L(v) = 5,4 x 10¦ cal/ kg

(Ufba) Na questão a seguir escreva nos parênteses a soma dos itens corretos.

2 A figura a seguir representa o ciclo de Carnot, para um gás ideal.

Nessas condições, é correto afirmar:

(01) Na compressão adiabática, a energia interna do gás diminui.

(02) Na expansão isotérmica, o gás recebe calor de uma das fontes.

(04) Na expansão adiabática, a temperatura do gás diminui.

(08) Na compressão isotérmica, a energia interna do gás diminui.

(16) Na transformação cíclica, o gás atinge o equilíbrio térmico com a fonte quente, antes de reiniciar novo

ciclo.

Soma ( )

3) (Puccamp) O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina

térmica. Os valores de T� e Q‚ 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 T�, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a:

a) 375 b) 400 c) 525

d) 1200 e) 1500

4) (Uel) Uma determinada máquina térmica deve operar em ciclo entre as temperaturas de 27 °C e 227 °C.

Em cada ciclo ela recebe 1000 cal da fonte quente. O máximo de trabalho que a máquina pode fornecer por

ciclo ao exterior, em calorias, vale

a) 1000 b) 600 c) 500 d) 400 e) 200

5) (Uel) Uma máquina térmica de Carnot é operada entre duas fontes de calor a temperaturas de 400K e

300K. Se, em cada ciclo, o motor recebe 1200 calorias da fonte quente, o calor rejeitado por ciclo à fonte fria,

em calorias, vale: a) 300 b) 450 c) 600 d) 750 e) 900

6) (Ufc) A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre a fonte de temperatura alta (T�) e a fonte de

temperatura baixa (T‚) é dada pela expressão: n = 1 - (T‚/T�),

em que T� e T‚ são medidas na escala absoluta ou de Kelvin.

Suponha que você dispõe de uma máquina dessas com uma eficiência n = 30%. Se você dobrar o valor da

temperatura da fonte quente, a eficiência da máquina passará a ser igual a:

a) 40% b) 45% c) 50% d) 60% e) 65%

7) (Ufrs) Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450J de uma fonte de calor e liberando 300J no

ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600J e liberando 450J. Se dividirmos o

rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina, obteremos

a) 1,50. b) 1,33. c) 1,00. d) 0,75. e) 0,25.

8) (Ufrs) A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de

calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de

a) 20%. b) 25%. c) 75%. d) 80%. e) 100%.

9) (Ufsm) Considere as afirmações:

I - É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de

uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho.

II - Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor

temperatura para outro de maior temperatura.

III - A energia na forma de calor não passa espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro

de maior temperatura.

Está(ão) correta(s)

a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) I, II e III.

10) (Ufsm) Um condicionador de ar, funcionando no verão, durante certo intervalo de tempo, consome 1.600

cal de energia elétrica, retira certa quantidade de energia do ambiente que está sendo climatizado e rejeita

2.400 cal para o exterior. A eficiência desse condicionador de ar é

a) 0,33 b) 0,50 c) 0,63 d) 1,50 e) 2,00 GABARITO 1) A variação de entropia (ÐS) de um sistema com temperatura constante é dada por: ÐS = Q/T em que Q é o calor recebido pelo sistema e T a sua temperatura absoluta. Assim: ÐS = m L(v)/T (3,0 . 5,4 . 10¦)/(100 + 273) cal/K ÐS ¸ 4343 cal/K 2) 02 + 04 + 16 = 22 3) [A] 4) [D] 5) [E] 6) [E] 7) [D] 8) [A] 9). [E] 10) [B]