De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo isotérmico sofrido por um gás ideal de massa fixa. o gás libera uma quantidade de calor cujo módulo é de 50cal então a variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás neste processo são, respectivamente:
A depilação a laser é um procedimento de eliminação dos pelos que tem se tornado bastante popular na indústria de beleza e no mundo dos esportes. O número de sessões do procedimento depende, entre outros fatores, da coloração da pele, da área a ser tratada e da quantidade de pelos nessa área.
Uma sessão de depilação a laser utiliza pulsos de alta
potência e curta duração. O tempo total da sessão
depende da área tratada. Considere certa situação em que
a luz do laser incide perpendicularmente em uma áreaA = 2 mm2com uma intensidade média igual aI = × 2,0 104W/m2. A energia luminosa que incide nessa
área durante um intervalo de tempo ∆t = 3 ms é igual a
O físico Carnot, em seus estudos, descobriu que as máquinas
térmicas teriam maior rendimento mediante:
Uma máquina térmica opera em ciclos retirando calor
Q1 = 300 J de uma fonte térmica quente, T1 = 600 K, e
rejeitando Q2 = 200 J em uma fonte fria T2
= 300 K, a cada
ciclo, em que a diferença entre esses valores corresponde
ao trabalho produzido por ciclo.
Dado que as únicas trocas de calor da substância de trabalho da máquina com as fontes externas são essas duas
descritas acima, qual é o rendimento térmico da máquina?
Durante um processo termodinâmico de expansão em um
gás, observa-se que TV² = constante, onde T é a temperatura, e V é o volume do gás. O trabalho realizado na
expansão entre V0 e 2V0
é W1
, e o trabalho realizado na
expansão entre 2V0
e 3V0
é W2
.
Se é válida a relação dos gases ideais, pV 1= nRT, qual a
razão W2
/W1
?
Sobre biocombustíveis, suas utilizações e as conseqüências de seu uso são feitas as afirmativas abaixo.
I. O Brasil é pioneiro na utilização de Biocombustíveis, pois usa o álcool obtido da canade-açúcar há décadas.
II. Os biocombustíveis podem contribuir com a redução do aquecimento global.
III. Os biocombustíveis são alternativa aos combustíveis fósseis, pois esses são recursos naturais não-renováveis, enquanto os primeiros são renováveis.
Estão corretas as afirmativas:
Até 1824 acreditava-se que as máquinas térmicas, cujos exemplos são as máquinas a vapor e os atuais motores a combustão, poderiam ter um funcionamento ideal. Sadi Carnot demonstrou a impossibilidade de uma máquina térmica, funcionando em ciclos entre duas fontes térmicas (uma quente e outra fria), obter 100% de rendimento.
Tal limitação ocorre porque essas máquinas
Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).
De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).
De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a
Sentados em volta de uma fogueira, assando mussarelas, duas amigas – Vega e Sirius – discutiam sobre a origem da energia irradiada pela combustão da madeira. Ao longo da conversa, as duas amigas fizeram as afirmativas abaixo. Classifique-as como verdadeiras (V) ou falsas (F).
Vega: A energia que está sendo liberada pela combustão foi obtida pela árvore por meio da luz solar.
Sirius: A energia que está armazenada nessa mussarela também é proveniente da luz solar.
A classificação correta é:
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item subsecutivo.
A turbina fornece energia a vapor, na forma de trabalho, ao ter suas pás percorridas.
A turbina fornece energia a vapor, na forma de trabalho, ao ter suas pás percorridas.
A maior parte da energia usada hoje no planeta é proveniente da queima de combustíveis fósseis. O protocolo de Kyoto, acordo internacional que inclui a redução da emissão de CO2 e de outros gases que causam o efeito estufa, demonstra a grande preocupação atual com o meio ambiente.
O excesso de queima de combustíveis fósseis pode ter como conseqüências o aumento
Uma máquina de Carnot apresenta um rendimento de 40%, e a temperatura de sua fonte quente é
500 K. A máquina opera a uma potência de 4,2 kW e efetua 10 ciclos por segundo.
Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?
Qual é a temperatura de sua fonte fria e o trabalho que a máquina realiza em cada ciclo?
Nas Olimpíadas de Seul, em 1988, o jamaicano naturalizado canadense Ben Johnson e o norte-americano Carl Lewis travaram a maior rivalidade do atletismo e chegaram para a disputa da medalha de ouro, nos 100m rasos, em clima de muita tensão. Ben Johnson venceu e estabeleceu um novo recorde mundial, com tempo de 9,79s. Dois dias mais tarde, Johnson não tinha mais nem recorde, nem medalha. Foi flagrado no exame antidoping para anabolizantes.
Considerando um atleta que tenha completado a prova dos 100m rasos em 10s, qual seria a sua velocidade média em km.h-1?
Uma máquina de Carnot opera nas temperaturas máxima de 307 ºC e mínima de 75 º C.
Nessas condições, o calor rejeitado é de 102 J. A temperatura de fusão da água é 0°C (273 K) e
a temperatura de ebulição da água 100 °C (373 K). Uma máquina real, operando com a mesma
quantidade de calor fornecido pela fonte quente, apresenta rendimento de 30 %. Para essa
situação, o calor rejeitado será de:
Em uma academia, as bicicletas ergométricas foram adaptadas para transformar a energia mecânica aplicada nos pedais em energia elétrica.
Um estudante resolveu analisar o sistema a fim
de verificar seu rendimento. Para isso, ele realizou as coletas de dados durante cinco minutos,
obtendo a força média aplicada nos pedais de
600 N e a velocidade média de 36 km/h. A energia elétrica gerada alimenta uma ducha (220 V
e 20 A). O rendimento desse sistema foi, aproximadamente, de
O leite UHT (do inglês Ultra-High Temperature) é o leite tratado termicamente por um processo que recebe o nome de ultrapasteurização. Elevando sua temperatura homogeneamente a 135 °C por apenas 1 ou 2 segundos, o leite é esterilizado sem prejudicar significativamente seu sabor e aparência. Desse modo, ele pode ser armazenado, sem a necessidade de refrigeração, por meses. Para alcançar essa temperatura sem que a água que o compõe vaporize, o leite é aquecido em alta pressão. É necessário, entretanto, resfriar o leite rapidamente para evitar o seu cozimento. Para tanto, a pressão é reduzida subitamente, de modo que parte da água vaporize e a temperatura diminua.
O processo termodinâmico que explica essa redução súbita de temperatura é a
Duas bolas de gude, a primeira com massa menor do que a segunda, são arremessadas verticalmente para cima, com a mesma velocidade inicial, a partir de uma mesma altura, atingindo alturas máximas h1 e h2, respectivamente. As correspondentes energias cinéticas das bolas, imediatamente após os lançamentos, são denotadas por E1 e E2.
As relações entre E1 e E2 e entre h1 e h2 são:
As leis fundamentais da termodinâmica regem o modo como o
calor se transforma em trabalho, e vice-versa. De acordo com
esse princípio e considerando que 1 cal = 4,2 J, julgue o item que se segue.
Caso um motor de combustão que opera em ciclos receba 350 cal da fonte quente e realiza um trabalho de 1.470 J, o funcionamento dessa máquina contraria a segunda lei da termodinâmica.
Caso um motor de combustão que opera em ciclos receba 350 cal da fonte quente e realiza um trabalho de 1.470 J, o funcionamento dessa máquina contraria a segunda lei da termodinâmica.
UFT•
Em tempos onde cientistas e empresas estão preocupados em
desenvolver dispositivos cada vez mais eficientes, que
consomem menos dos nossos recursos naturais, surgem
protótipos que prometem alta eficiência energética. Com este
intuito, um pesquisador afirma ter construído um motor a
combustão que funciona de acordo com o ciclo de Carnot, cuja
eficiência térmica é de 52% e opera entre as temperaturas de
7°C e 127°C. Com relação aos conceitos de máquinas térmicas
é CORRETO afirmar que:
Em relação às propriedades dos gases, atente
para as seguintes afirmações:
I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido.
Está correto o que se afirma somente em
I. Para um gás ideal, a energia interna é função apenas da pressão. II. O calor absorvido por um gás ao variar seu estado independe do processo. III. A energia interna de um gás ideal é uma função apenas da temperatura e independe do processo. IV. Numa expansão isotérmica de um gás ideal, o trabalho realizado pelo mesmo é igual ao calor absorvido.
Está correto o que se afirma somente em