Exericio de hidrostatica-leis da termodinamica

Lista de Exercícios - Gases e 1ª Lei da Termodinâmica

1- Uma máquina térmica de Carnot recebe de uma fonte quente 1000 cal por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 127 °C e 427 °C, determinar

T1 = 427 ⇒T1 = 700K

T2 = 127 ⇒T2 = 400K

Q1 = 1000cal = 1000.4,2 = 4200J

        a)      o rendimento da máquina

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        b)      o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo.

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        c)      a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria.

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Usar como equivalência 1 cal = 4,2 J

2- Uma máquina térmica recebe de uma fonte quente 100 cal e transfere para uma fonte fria 70 cal. Qual o rendimento desta máquina?

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3- O rendimento de uma máquina térmica de Carnot é de 25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27°C. Determinar a temperatura da fonte quente.

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4- Qual o rendimento de uma máquina térmica que retira de uma fonte quente 200 cal e passa para uma fonte fria 50 cal.

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5- Qual a energia interna de 1,5 mols de um gás perfeito na temperatura de 20°C? Considere R=8,31 J/mol. K.

Transformações

T = 200C ⇒ T = 293K

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6- Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia que não é transformada em calor passa a realizar trabalho?

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7- Qual o rendimento da máquina térmica do exercício anterior?

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8- Uma máquina que opera em ciclo de Carnot tem a temperatura de sua fonte quente igual a 350°C e fonte fria a 12°C. Qual é o rendimento dessa máquina?

T1 = 3500C ⇒ T1 = 623K

T2 = 120C ⇒ T2 = 285K

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9- Ao receber uma quantidade de calor Q=50J, um gás realiza um trabalho igual a 12J, sabendo que a Energia interna do sistema antes de receber calor era U=100J, qual será esta energia após o recebimento?

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10- O rendimento de uma máquina térmica de Carnot é de 25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27°C. Determinar a temperatura da fonte quente.

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11- Qual o rendimento máximo teórico de uma máquina à vapor, cujo fluido entra a 560ºC e abandona o ciclo a 200ºC?