CESPE - 2021 – SEED/PR - Professor - Física
Em 1824, Nicolas Léonard Sadi Carnot publicou sua primeira e única obra, Reflexões sobre potência motriz do fogo e da máquina próprias para aumentar essa potência, na qual afirmou que a potência motriz do fogo é independente dos agentes utilizados para aproveitá-la: é determinada exclusivamente pela temperatura dos
corpos entre os quais se produz uma transferência de calor.
A "potência motriz" mencionada por Carnot em sua obra poderia ser corretamente substituída por:
a) ( )frequência.
b) ( )rendimento.
c) ( )fonte quente.
d) ( )número de mols.
e) ( )combustão.
CESPE - 2021 – SEED-PR - Professor - Física
A necessidade de melhorar o rendimento das máquinas térmicas reais exigiu um estudo que resultou na elaboração de um ciclo ideal, que não leva em consideração as dificuldades técnicas. Qualquer máquina que operasse com esse ciclo teria rendimento máximo, independentemente da substância utilizada. Essa máquina idealizada operaria em um ciclo completamente reversível, o ciclo de Carnot, como exemplificado na figura a seguir.
Na máquina hipotética operando no ciclo de Carnot acima apresentado, constata-se
a) ( )que o rendimento é de 100%.
b) ( )que o trabalho total é negativo.
c) ( )a irrelevância da fonte fria.
d) ( )que se trata de um exemplo de moto-perpétuo.
e) ( )a presença de processos adiabáticos e isotérmicos.
CESPE - 2021 – SEED-PR - Professor - Física
Considera-se adiabático o processo termodinâmico em que:
a) ( )o trabalho produzido é igual ao calor fornecido.
b) ( )a pressão permanece constante durante todo o processo.
c) ( )a capacidade térmica independe das etapas do processo.
d) ( )não há trocas de calor entre o sistema e sua vizinhança.
e) ( )o ciclo é graficamente descrito no sentido horário.
IFBC - 2017 - SEDUC-MT- Professor - Física
O máximo trabalho, e portanto a máxima eficiência, que se consegue extrair de uma máquina térmica é obtido pelo ciclo de Carnot que teria eficiência 100% apenas se o reservatório térmico frio estivesse a 0K (a impossibilidade disso é conhecida como segunda Lei da Termodinâmica). O emprego prático do ciclo de Carnot é inviabilizado de aplicações em virtude das trocas de calor entre a fonte quente e a fonte fria se darem em processos isotérmicos que acabam limitados pelo excessivo tempo que demandariam. A máxima eficiência acessível de uma máquina térmica operando entre os reservatórios de temperatura a 27ºC e 127ºC .
a) ( )5%
b) ( )17%
c) ( )25%
d) ( )33%
e) ( )72%
IFBC- 2017 - SEDUC-MT- Professor - Física
Os estados da matéria representam a forma em que um elemento se encontra a uma determinada temperatura e pressão. São cinco os estados físicos da matéria aceitos pelos cientistas atuais: o sólido, o líquido, o gasoso, o plasma e o condensado de Bose-Einstein. Sobre o estado sólido, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta
I. Os sólidos conservam sua forma, porém não conservam seu volume ao longo do tempo – vide o caso do gelo.
II. A diferença entre os estados físicos está na forma de organização das moléculas, quanto maior a agitação molecular, mais organizada é a estrutura cristalina.
III. Sólidos mantém suas partículas constituintes dispostas em um arranjo interno regularmente ordenado.
IV. O arranjo interno das moléculas ou átomos é chamado retículo cristalino ou estrutura cristalina.
V. A passagem do estado sólido para o estado líquido chama-se fusão e a passagem do estado sólido para o gasoso chama-se sublimação.
Assinale a alternativa que contém as afirmações verdadeiras:
a) ( )Os itens I, II e IV são verdadeiros b) ( )Os itens III, IV e V são verdadeiros c) ( )Os itens II, III e V são verdadeiros d) ( )Os itens II, III, IV e V são verdadeiros e) ( )Os itens I, III, IV e V são verdadeiros
QUADRIX - 2018 - SEDF - Professor - Física
Os motores de automóveis, ônibus e caminhões são exemplos de máquinas térmicas que transformam calor em trabalho. O calor produzido pela queima do combustível (gasolina, álcool, óleo diesel) no interior do motor e o trabalho são produzidos pela expansão do gás sobre o pistão.
Considere‐se uma máquina térmica que opere em ciclos, executando 40 ciclos por segundo. Em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 500 J à fonte fria. Nesse caso, a potência máxima do motor será de 12 kW.
QUADRIX - 2018 - SEDUC-GO - Professor - Física
Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas TQ = 900 K e TF = 400 K, sendo TQ a temperatura da fonte quente e TF a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.
a) ( )1.440 b) ( )700 c) ( )640 d) ( )320
e) ( )200
QUADRIX- 2018 - SEDUC-GO - Professor - Física
Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 °C são convertidos em vapor a 100 °C, à pressão atmosférica de 1 atm. O volume da água varia de um valor inicial de 1 .10-3 m³ do líquido para 1,5 m³ do vapor, 1 atm ≅ 1.105 Pa e o calor latente de vaporização da água é igual a 2.256 kJ/kg.
Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o intervalo de variação da energia interna (ΔEint), em kJ, do sistema durante todo o processo.
a) ( )145 < ΔEint < 150 b) ( )150 < ΔEint < 300 c) ( )960 < ΔEint < 980 d) ( )980 < ΔEint < 1.130 e) ( )1.130 < ΔEint < 2.300
2016- SEDUC-CE - Professor - Física
Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24°C para 40°C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que
a) ( )sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido.
b) ( )sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais.
c) ( )sua pressão aumenta.
d) ( )sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há trabalho realizado pelo sistema.
e) ( )sua pressão diminui porque a sua energia interna aumenta.
CESPE - 2018 - SEDUC-AL - Professor -Física
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
Sabe-se que, no processo de dilatação do objeto quadrado homogêneo, sua entropia necessariamente aumenta.
CESPE - 2018 - SEDUC-AL - Professor -Física
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
O aumento da temperatura em qualquer um dos sistemas é fruto do aumento desordenado das velocidades de seus átomos.
CS-UFG - 2010 - SEDUC-GO - Professor de Física
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, nenhuma máquina térmica pode possuir eficiência de 100%.
Então, qual seria a eficiência máxima de uma máquina térmica? Esta pergunta foi respondida em 1824 pelo engenheiro francês Sadi Carnot, que desenvolveu uma máquina hipotética que fornece a eficiência máxima permitida pela segunda lei. Sendo QH o calor fornecido ao sistema e |QC| o calor rejeitado, o ciclo dessa máquina, conhecido como ciclo de Carnot, é representado, em um diagrama pV, por
D)
E)
F)
D)
CESPE - 2013 – SEDUC-CE - Professor de Física
Considerando-se a seguinte relação entre a temperatura em graus Kelvin e a temperatura em gruas Celsius:
TK = Tc + 273, é correto afirmar que o aumento percentual da energia cinética média de translação das moléculas de um gás ideal, quando a temperatura deste aumenta de 0 °C para 100 °C, é aproximadamente igual, em porcentagem, a
a) ( )43,7.
b) ( )36,6.
c) ( )50,7.
d) ( )20,4.
e) ( )15,8.
CESPE - 2013 – SEDUC-CE - Professor de Física
Considerando a figura acima, que ilustra um processo cíclico representado por um diagrama P × V em que a substância trabalho consiste em dois moles de oxigênio gasoso, assinale a opção que apresenta, em joules, o valor do trabalho realizado pelo gás no ciclo ABCDA.
a) ( )1.500 b) ( )3.000 c) ( )1.350 d) ( )1.700 e) ( )1.250
CESPE - 2013 – SEDUC-CE - Professor de Física
Considerando que a quantidade de vinte moles de um gás monoatômico ideal dobre de volume ao receber 175 J de calor e que, nesse processo, a temperatura permaneça constante, assinale a opção que apresenta, em joules, o trabalho realizado sobre esse sistema termodinâmico.
a) ( )170 b) ( )250 c) ( )175 d) ( )200 e) ( )350
QUADRIX - 2017– SEDF - Professor de Física
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
Os valores da eficiência teórica e da eficiência real da máquina de Carnot são, respectivamente 3/4 e 5/9.
QUADRIX - 2017– SEDF - Professor de Física
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
O ciclo da máquina de Carnot é composto de dois processos adiabáticos e dois processos isotérmicos.
QUADRIX - 2017– SEDF - Professor de Física
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O trabalho realizado no ciclo é superior a 430 J.
QUADRIX - 2017– SEDF - Professor de Física
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O calor recebido pelo gás é igual a 400 J.
QUADRIX - 2017– SEDF - Professor de Física
A figura mostra, em um diagrama p – V, a evolução de uma certa massa de um gás ideal, entre dois estados de equilíbrio térmico A e B.
Considerando positiva a quantidade de calor trocada pelo gás com a vizinhança quando ela é recebida pelo gás, e negativa quando ela é cedida, a quantidade de calor que o gás trocou com sua vizinhança, ao evoluir de A até B, foi
a) ( )+ 800 J b) ( )─ 800 J
c) ( )+ 400 J d) ( )─ 400 J
e) ( )nula, pois não houve variação de temperatura entre A e B.