Física II - Lista de Exercícios 3
Entrega Facultativa (Não Obrigatória)
Entropia
1- O que é entropia?
2- O que são processos reversíveis e irreversíveis? Cite pelo menos um exemplo de cada um.
3- Em uma panela de pressão 2,5 λ é colocada uma pequena quantidade de água (100 m λ ) a
uma temperatura de 25°C e 1 Atm. Logo em seguida é vedado o orifício da válvula de escape
deixando-a hermeticamente fechada e colocado no fogo para o aquecimento chegado a 80°C.
Percebe-se que a água então aumentou de volume devido a Dilatação Térmica. Pergunta-se:
a- Ao resfriar a panela de pressão voltando a temperatura anterior a 25°C a água irá voltar ao
volume anterior a 100m λ ?
b- Este processo é reversível ou irreversível? Explique.
4- 2,0 mol de nitrogênio está confinado em um recipiente conforme mostra a figura abaixo. A
válvula é aberta e seu volume triplica. Supondo que o gás seja ideal, qual é a variação de
Entropia do gás para este processo irreversível?
2ª Lei da Termodinâmica
1- O que diz a 2ª Lei da Termodinâmica?
2- A força de um elástico esticado é dada aproximadamente pela lei de Hooke ( Fx
onde k é a constante elástica. Suponha que um elástico com k
= 10,0 N
m
= − k .x )
a uma
temperatura T = 25º C está com um alongamento x=2,0 cm. Qual é a taxa de diminuição da
entropia dS/dx para este pequeno alongamento inicial?
Máquinas Térmicas
1- Uma máquina a vapor ou de combustão pode ser considerado uma máquina térmica?.
Explique.
2- Uma máquina de Carnot opera entre temperaturas TQ=800K e TF=400K. A máquina realiza
1000J de trabalho em cada ciclo que leva 0,3 s.
a- Qual a eficiência desta máquina?
b- Qual a potência média desta máquina?
c- Qual é a energia
QQ extraída em forma de calor da fonte quente a cada ciclo?
d- Qual é a energia
QE liberada em forma de calor para a fonte fria a cada ciclo?
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Física II - Lista de Exercícios 3 xk Fx . −= m N k 0,10 = C T º25 =