Você está aqui
  1. Exercícios
  2. Exercícios de Física
  3. Exercícios sobre máquinas térmicas

Exercícios sobre máquinas térmicas

Para resolver exercícios sobre máquinas térmicas, é necessária a compreensão dos princípios da termodinâmica, bem como da transformação de calor em trabalho.

Questão 1

(CEFET - PR) O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma:"É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho."Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:

a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;

b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;

c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas;

d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;

e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.

ver resposta


Questão 2

(UNIVALI - SC) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. O calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente:

a) 500 e 1 500

b) 700 e 1 300

c) 1 000 e 1 000

d) 1 200 e 800

e) 1 400 e 600

ver resposta


Questão 3

Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 3500 J. Calcule o rendimento dessa máquina térmica.

ver resposta


Questão 4

Uma máquina térmica recebe 800 J de calor de uma fonte quente, em uma temperatura de 400 K, e rejeita 300 J para uma fonte fria. Calcule a temperatura da fonte fria e o trabalho realizado pela máquina.

ver resposta



Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa D

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte quente, converte uma parte desse calor em trabalho e rejeita outra parte para uma fonte fria. O calor nunca é convertido completamente em trabalho.

voltar a questão


Resposta Questão 2

Calculando o calor da fonte quente:

\frac{Q_{2}}{^{Q_{1}}} = \frac{T_{2}}{^{T_{1}}}

\frac{Q_{2}}{2000} = \frac{300}{500}

Q_{2} = \frac{2000 . 300}{500}

Q_{2} = 1200 J

Por aproximação, podemos considerar a resposta como 1200 J.

Calculando o trabalho:

Q_{1} = T + Q_{2}

2000 = T + 1200

T = 800 J

Alternativa D

voltar a questão


Resposta Questão 3

O rendimento é dado pela razão entre o trabalho realizado e o calor recebido:

N = T
     Q1

N = 3.500
       5000

N= 0,7 ou 70%

voltar a questão


Resposta Questão 4

A temperatura da fonte fria:

Q2 = T2
Q1    T1

300 = T2
800   400

0,375 . 400 = T2
T2 = 150 K

O trabalho realizado:

T = Q2 - Q1
T = 800 – 300
T = 500 J

voltar a questão


Artigo relacionado
Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas
Assista às nossas videoaulas