máquinas térmicas - intermediário

MÁQUINAS TÉRMICAS - INTERMEDIÁRIO
1. (ITA 2009_2010) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo JKLMJ mostrado no diagrama T-S da figura.
Pode-se afirmar que:
(A) o processo JK corresponde a uma compressão isométrica.
(B) o trabalho realizado pela máquina em um ciclo é W = (T2 − T1 )( S 2 − S1 ) .
(C) o rendimento da máquina é dado por η
= 1−
T2
.
T1
(D) durante o processo LM uma quantidade de calor QLM=T1(S2-S1) é absorvida pelo sistema.
(E) outra máquina térmica que opere entre T2 e T1 poderia eventualmente possuir rendimento maior que a desta.
2. (IME 2009_2010) Atendendo a um edital do governo, um fabricante deseja certificar junto aos órgãos competentes uma
geladeira de baixos custo e consumo. Esta geladeira apresenta um coeficiente de desempenho igual a 2 e rejeito 9/8 kW para o
ambiente externo. De acordo com o fabricante. Estes dados foram medidos em uma situação típica de operação, na qual o
compressor da geladeira se manteve funcionando durante 1/8 do tempo à temperatura ambiente de 27 °C. O edital preconiza
que, para obter a certificação, é necessário que o custo mensal de operação da geladeira seja, no máximo igual a R$ 5,00 e que
a temperatura interna do aparelho seja inferior a 8 °C. O fabricante afirma que os dois critérios são atendidos, pois o
desempenho da geladeira é 1/7 do máximo possível. Verifique, baseado nos princípios da termodinâmica, se esta assertiva do
fabricante está tecnicamente correta. Considere que a tarifa referente ao consumo de 1 kWh é de R$ 0,20.
3. (IME 2007_2008) Uma máquina térmica opera a 6000 ciclos termodinâmicos por minuto, executando o ciclo de Carnot,
mostrado na figura abaixo. O trabalho desta máquina térmica é utilizado para elevar verticalmente uma carga de 1000 kg com
velocidade constante de 10 m/s. Determine a variação da entropia no processo AB, representado na figura. Considere a
aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e os processos termodinâmicos reversíveis.
4. (IME 2009_2010) Um soldado em pé sobre um lago congelado (sem atrito) atira horizontalmente com uma bazuca. A
massa total do soldado e da bazuca é de 100 kg e a massa do projétil é 1 kg. Considerando que a bazuca seja uma maquina
térmica com rendimento de 5% e que o calor fornecido a ela no instante do disparo é 100 kJ, a velocidade de recuo do
soldado é, em m/s.
(A) 0,1
(B) 0,5
(C) 1,0
(D) 10,0
(E) 100,0
5. (EN 2008_2009) O diagrama abaixo mostra um ciclo reversível realizado por 1,0 mol de um gás ideal
monoatômico. Uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas mais baixa e mais alta, que ocorrem no ciclo,
tem eficiência (rendimento), em porcentagem, de Considere: R = 8,0 J/mol. K
(A) 70
(B) 75
(C) 84
(D) 87
(E) 90
Gabarito
1.
2.
B
A afirmação do inventor não é termodinamicamente possível.
3.
ΔS =
4.
5.
C
C
10
J/K
3