O diagrama precedente representa uma unidade geradora de vapor instalada ao nível do mar. Nos pontos 1 e 2, a temperatura da água, cuja densidade é igual a 1.000 kg/cm3, é igual a 25 °C, a elevação de pressão causada pela bomba é de 74 kPa, a temperatura no ponto 3 é igual a 133 °C, e o reservatório de água é mantido aberto e cheio, tendo sido instalado a 5 m de altura do ponto de sucção da bomba centrífuga.
A tabela seguinte apresenta as propriedades de saturação da água.
Com base nas informações apresentadas e considerando que a aceleração gravitacional local é igual a 10 m/s2, que a pressão atmosférica é igual a 101,325 kPa abs e que a perda de água é desprezível, julgue os itens que se seguem.
A aplicação de um revestimento com baixa emissividade sobre a superfície externa da fornalha possibilita a redução da perda de calor para o ambiente.
Julgue os itens a seguir, a respeito de fenômenos relativos
à termodinâmica.
O ciclo de Carnot consiste em quatro transformações
termodinâmicas: uma expansão isotérmica, uma expansão
adiabática, uma compressão isocórica e uma compressão
adiabática.
Uma máquina térmica absorve calor de 105 kcal de uma fonte, que está a 127oC e rejeita uma parte do calor para chegar a 27oC. Calcule a eficiência e do motor e o trabalho realizado W por ele e assinale a alternativa correta.
Julgue os itens a seguir com base no diagrama P x V para o ciclo de Carnot, ilustrado anteriormente, considerando o caso em que as temperaturas quentes e frias são TA = 127 ℃ e TB = 27 ℃, respectivamente.
O ciclo de Carnot contém duas transformações adiabáticas e duas transformações isotérmicas, alternadas entre si.
Julgue os itens a seguir com base no diagrama P x V para o ciclo de Carnot, ilustrado anteriormente, considerando o caso em que as temperaturas quentes e frias são TA = 127 ℃ e TB = 27 ℃, respectivamente.
O rendimento térmico da máquina de Carnot em questão é igual a 35%.
Em relação aos ciclos termodinâmicos, assinale a alternativa correta.
Uma máquina térmica tem rendimento de 40% e realiza um trabalho de 2000 Joules. Assinale a alternativa que indica a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria, em Joules, pela referida máquina.
Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):
Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;
Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;
Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;
Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.
Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org.
Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).
Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?
Um automóvel tem motor a explosão de quatro tempos (admissão, compressão, explosão, expulsão), conforme ilustrado na figura a seguir. Sobre este tema analise as afirmações abaixo:
I. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot depende do combustível utilizado.
II. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot será maior quando o quociente entre a temperatura da fonte fria e da fonte quente em Kelvin for menor.
III. O motor a explosão é capaz de transformar toda a energia produzida na combustão em trabalho útil.
IV. Considere um motor a explosão cujo ciclo a quatro tempos pode ser assim idealizado: O ciclo inicia em A e a mistura ar-combustível (admissão) é comprimida adiabaticamente até o ponto B (compressão). Em seguida, a mistura é aquecida isobaricamente até o ponto C e expandida adiabaticamente até o ponto D (explosão). Os gases gerados são então resfriados isocoricamente até A (expulsão). O digrama p x v (pressão x volume) que representa este ciclo é
Está correto o que se afirma em
Motores a combustão possuem rendimento muito baixo. Por exemplo, motores a gasolina apresentam um rendimento aproximado de 25%. Das perdas, 10% são devidas ao atrito mecânico entre componentes do motor, e 65% são perdas térmicas, das quais 30% são perdas pela interação dos gases com a parede da câmara de combustão e 35% são perdas para o ambiente. Por outro lado, motores elétricos têm um rendimento muito superior, da ordem de 80%.
Comparando-se os percentuais apresentados, essa grande diferença de rendimento é atribuída
Um sistema termodinâmico pode passar do estado A ao estado B através de dois processos I e II mostrados no diagrama PV a seguir.
Se ΔUI,ΔUII são as variações de energia interna e ΔWI, ΔWII são os trabalhos realizados pelo sistema nos processos I e II, respectivamente,
Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas TQ = 900 K e TF = 400 K, sendo TQ a temperatura da fonte quente e TF a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.
O máximo trabalho, e portanto a máxima eficiência, que se consegue extrair de uma máquina térmica é obtido pelo ciclo de Carnot que teria eficiência 100% apenas se o reservatório térmico frio estivesse a 0K (a impossibilidade disso é conhecida como segunda Lei da Termodinâmica). O emprego prático do ciclo de Carnot é inviabilizado de aplicações em virtude das trocas de calor entre a fonte quente e a fonte fria se darem em processos isotérmicos que acabam limitados pelo excessivo tempo que demandariam.
A máxima eficiência acessível de uma máquina térmica operando entre os reservatórios de temperatura a 27°C e 127°C é
Nas três fguras que representam máquinas térmicas,
temos T1 como a temperatura da fonte fria, T2 a
temperatura da fonte quente, Q1 e Q2 os módulos das
quantidades de calor transferidas entre as fontes e a
máquina, e W o módulo do trabalho.
Sobre esse tema, analise as afrmativas:
I. Atualmente, com o avanço tecnológico, é possível
desenvolver máquinas em que W = Q2.
II. O trabalho da máquina térmica é representado pela
equação W = Q2 – Q1.
III. O esquema C representa um refrigerador possível e o
trabalho absorvido por ele é W = Q2 + Q1.
Das afrmações apresentadas estão corretas:
Já com o carro acidentado conectado ao guincho, o perito que acompanhava a retirada do veículo teve sua atenção voltada para um objeto sobre a rampa e, para averiguar, solicitou a interrupção da subida do carro, que já se encontrava a meio caminho da pista. Sendo T a tração no cabo do guincho, N a força de reação normal da rampa sobre o carro e P o peso do carro, a tração imposta ao cabo na situação de equilíbrio tem seu valor calculado por
