Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras "calor" e "temperatura" de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como "algo quente" e temperatura mede a "quantidade de calor de um corpo". Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
Julgue o item a seguir, relativo a sistemas termomecânicos.
O ciclo Rankine ideal possui os seguintes processos: pressurização adiabática reversível, aquecimento a pressão constante, expansão adiabática reversível e resfriamento a pressão constante.
O ciclo Rankine ideal possui os seguintes processos: pressurização adiabática reversível, aquecimento a pressão constante, expansão adiabática reversível e resfriamento a pressão constante.
(ENEM 2009) É possı́vel, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20oC a 55oC. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor especı́fico da água é igual a 4,19J.g−1.oC−1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?
(ENEM 2017 PPL) As especificações de um chuveiro elétrico são: potência de 4000 W, consumo máximo mensal de 21,6 kWh e vazão máxima de 3L/min. Em um mês, durante os banhos, esse chuveiro foi usado com vazão máxima, consumindo o valor máximo de energia especificado. O calor específico da água é de 4200 J/(kg ºC) e sua densidade é igual a 1kg/L.
A variação da temperatura da água usada nesses banhos foi mais próxima de
(ENEM 2012) Aumentar a eficiência na queima de combustı́vel dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faı́sca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustı́vel gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar.
Disponı́vel em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).
No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante
(ENEM 2011) 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 ultilizada 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
Considere as seguintes afirmativas acerca de conceitos de transferência de calor:
I – No modo de transferência de calor denominado Condução, a troca de calor ocorre de uma região de baixa temperatura para uma região de alta temperatura.
II – Fluxo de calor é a quantidade de calor transferido por unidade de área.
III – Na Convecção, a transferência de calor ocorre entre um fluido e um corpo sólido.
IV – A radiação térmica emitida por um corpo é transmitida no espaço por meio de ondas eletromagnéticas.
Assinale a alternativa que corresponde às afirmativas verdadeiras.
I – No modo de transferência de calor denominado Condução, a troca de calor ocorre de uma região de baixa temperatura para uma região de alta temperatura.
II – Fluxo de calor é a quantidade de calor transferido por unidade de área.
III – Na Convecção, a transferência de calor ocorre entre um fluido e um corpo sólido.
IV – A radiação térmica emitida por um corpo é transmitida no espaço por meio de ondas eletromagnéticas.
Assinale a alternativa que corresponde às afirmativas verdadeiras.
Uma caldeira industrial precisa converter 1 kg de água a 100°C em
vapor d´água na mesma temperatura à pressão atmosférica (P =
1,01 x 105 N/m2). O volume da água varia de 1,0 x 10-6 m3 do líquido
para 1.671,0 x 10-6 m3 de gás, sabendo-se que o calor de
vaporização da água (Lv) para essa pressão é de 2,256 x 106
J/kg.
A variação da energia interna do sistema associada a esse processo é de
A variação da energia interna do sistema associada a esse processo é de
Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
Cada ciclo tem uma duração de 1 s.
O ciclo Rankine – ou ciclo de água/vapor, processo termodinâmico usado para a geração de energia elétrica, tem quatro etapas: aquecimento, expansão, condensação e compressão.
Sobre o ciclo de água/vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.
I. No aquecimento, o fluido (geralmente água) é aquecido em um trocador de calor até que ele se torne vapor; o vapor é produzido por meio de alta pressão e temperatura, utilizando uma fonte de calor, como a combustão de combustíveis fósseis ou energia nuclear.
II. Na expansão, o vapor de alta pressão gerado no aquecimento é direcionado para uma turbina, que converte a energia térmica em energia elétrica; uma turbina é conectada a um gerador que distribui a energia elétrica gerada.
III. Uma das desvantagens das usinas termelétricas que utilizam o ciclo Rankine para a geração de energia elétrica é a de emitir grandes quantidades de dióxido de carbono e outros poluentes, contribuindo para as mudanças climáticas e a poluição do ar.
Está correto o que se afirma em
Para fazer a manutenção em um evaporador para resfriamento de líquido, sabe-se que o tipo conhecido por “carcaça e tubo” (shell and tube) é um dos mais empregados na indústria de refrigeração e, além disso:
Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
O trabalho mecânico realizado no ciclo é 2.500 J.
“O funcionamento do evaporador seco se dá da seguinte maneira: o refrigerante entra, de forma intermitente, através de uma válvula do tipo termostática, sendo completamente vaporizado e _____________ ao ____________ calor em seu escoamento pelo interior dos tubos. Assim, em uma parte do evaporador, há fluido ____________________ (líquido + vapor) e, na outra parte, fluido _____________________.” Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.
Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.
A temperatura da fonte fria é menor que 300 o C.
Em um sistema de ar condicionado, o evaporador desempenha uma função crucial no ciclo de refrigeração. Qual é a principal função do evaporador em um sistema de ar condicionado?
Em um projeto de sistema de refrigeração é fundamental determinar a carga térmica de pico, ou seja, a função do ganho de calor através de alguns fatores como a natureza das paredes externas, vidros etc. Portanto, o cálculo da carga térmica inclui componentes comuns como as cargas externas e internas. Em relação às cargas térmicas externas e internas, analise as alternativas a seguir.
I. O calor liberado pelas pessoas.
II. Os motores elétricos dentro do recinto.
III. A energia consumida pelas lâmpadas incandescentes.
IV. As características dos materiais do piso, paredes, teto, forro falso e vidros das janelas e portas.
V. A temperatura dos espaços adjacentes, ocasionando um fluxo de calor para o espaço condicionado ou dele retirando calor.
Estão relacionadas com as cargas externas apenas as alternativas
I. O calor liberado pelas pessoas.
II. Os motores elétricos dentro do recinto.
III. A energia consumida pelas lâmpadas incandescentes.
IV. As características dos materiais do piso, paredes, teto, forro falso e vidros das janelas e portas.
V. A temperatura dos espaços adjacentes, ocasionando um fluxo de calor para o espaço condicionado ou dele retirando calor.
Estão relacionadas com as cargas externas apenas as alternativas
Um engenheiro mecânico deve avaliar a perda de calor por
radiação de uma máquina que opera em um ambiente cuja
temperatura é de 27 °C. Na condição inicial de operação, o
engenheiro infere que a temperatura na superfície da máquina é
de 57 °C. Perguntou-se, então, a ele se as perdas de calor por
radiação aumentariam significativamente caso a temperatura em
sua superfície aumentasse para 67 °C com uma mudança das
condições de trabalho da máquina.
O engenheiro respondeu corretamente que a condição modificada leva a um aumento da taxa de radiação, em relação à condição original, de aproximadamente:
O engenheiro respondeu corretamente que a condição modificada leva a um aumento da taxa de radiação, em relação à condição original, de aproximadamente:
Nos sistemas de arrefecimento a água de motores, qual é o principal objetivo do radiador?
Em um reservatório isolado contendo água (massa de 100 kg),
um batedor de potência de 500 W atua durante duas horas.
Desprezando perdas de energia e assumindo o valor de 3600 J/kg.oC para o calor específico a volume constante da água, a variação de temperatura da água será de:
Desprezando perdas de energia e assumindo o valor de 3600 J/kg.oC para o calor específico a volume constante da água, a variação de temperatura da água será de:
Um reservatório contém ar (massa = 125 g), a uma temperatura
de 100ºC. 9000 J de energia são fornecidos ao sistema, sob a
forma de calor.
Assumindo comportamento de gás ideal e calor específico a volume constante aproximado por 800 J/kg.ºC, a temperatura final do ar será:
Assumindo comportamento de gás ideal e calor específico a volume constante aproximado por 800 J/kg.ºC, a temperatura final do ar será: