Questões de Física - Termologia - Termodinâmica - 2a Lei da Termodinâmica
Uma planta é uma estrutura complexa, formada por elementos químicos que, isolados ou agrupados de forma aleatória, não a torna um ser vivo. Para que um ser vivo mantenha sua estrutura e funcione de forma harmônica, é preciso empregar energia, caso contrário esse ser morre e se desintegra.
A lei física que explica por que a vida necessita dessa condição para se manter é a
Considere a forma de funcionamento de um equipamento que utiliza um ciclo de transferência de calor de um ambiente interno para um ambiente externo. Um fluido, normalmente um gás, circula por um sistema fechado dentro do ambiente interno, retirando o calor desse ambiente devido a um processo de evaporação. O calor absorvido pelo fluido é levado para o condensador, que dissipa o calor conduzido pelo fluido para o ambiente externo. Esse fluido é, então, forçado por um compressor a circular novamente pelo sistema fechado, dando continuidade ao processo de esfriamento do ambiente interno.
KUGLER, Henrique. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. p. 46–47, set. 2008 (adaptado).
No texto acima, descreve-se o funcionamento básico de um
A energia térmica (em calorias) necessária para evaporar 1000g de água a 30ºC sob a pressão de 0,65 bar é:
Nota: admita cH2O = 1 cal/goC e Lvapor=600 cal/g e que a pressão de vapor da água a 85°C e a 90°C são respectivamente de 0,60 bar e 0,70 bar.
A respeito dos conceitos, leis e da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir.
I. Dois corpos sólidos, que estão inicialmente a temperaturas diferentes, são colocados em contato em um recipiente adiabático e trocam calor até atingirem o equilíbrio térmico sem que haja mudança de estado físico de nenhum deles. A temperatura final é equivalente à média aritmética do produto entre capacidade térmica e temperatura inicial de cada um.
II. Em uma estufa de vidro de hortifruti ou flores, a radiação absorvida e devolvida sob a forma de infravermelho é refletida pelo vidro para a parte interior da estufa.
III. O ciclo de Carnot apresenta uma forma de demonstrar a possibilidade, ainda que teórica, para um motor que opere em ciclos de atingir rendimento de 100%.
IV. Uma quantidade de gás ideal preso em um recipiente, ao passar de um estado A para B, por meio de uma expansão adiabática será aquecido, pois o trabalho realizado pelo gás causa maior agitação das suas moléculas.
V. Tijolos de construção apresentam furos, o que possibilita que uma quantidade de ar fique preso, trazendo uma redução do fluxo de calor entre ambientes por meio da parede.
Das afirmativas, são VERDADEIRAS apenas
O físico, matemático e engenheiro mecânico Nicolas Léonard Sadi Carnot é considerado o “pai da termodinâmica”. Foi criador do primeiro modelo teórico para o funcionamento das máquinas térmicas, conhecido com Ciclo de Carnot. Nesse modelo, apresentou fundamentos teóricos para o que, posteriormente, tornarse-ia a Segunda Lei da Termodinâmica. Considere uma máquina térmica que opera entre duas fontes, cujas temperaturas das fontes fria e quente são, respectivamente, 27 0C e 227 0C e que o seu rendimento é metade do rendimento teórico proposto por Carnot.
Sabendo que o calor recebido da fonte quente em cada ciclo é 400 J, qual o trabalho realizado pela máquina em cada ciclo?
Em uma usina nuclear, a energia elétrica é obtida a partir do vapor produzido pelo aquecimento da água em contato com o material radioativo no interior do reator. É preciso resfriar o reator para que não sobreaqueça e cause uma explosão. Uma das formas de se fazer isso é circular água fria de uma fonte externa por tubulações em contato com a água aquecida pelo material radioativo. Na recente guerra da Ucrânia, no dia 04/03/2022, forças russas realizaram ataques na região da usina nuclear de Zaporizhzhia, ocasionando um incêndio. Felizmente, o incêndio foi controlado e nenhum dano ao sistema de refrigeração do reator nuclear ocorreu. Sabendo que, no reator nuclear, são válidas as leis da termodinâmica, considere as afirmativas a seguir.
I. A temperatura da água, no interior do reator, está relacionada com a energia cinética média das moléculas de água.
II. A Lei Zero da Termodinâmica relaciona a pressão no interior do reator à pressão fora dele, estabelecendo que as pressões irão tender ao equilíbrio.
III. Considerando a Primeira Lei da Termodinâmica, tem-se um sistema que funciona em um ciclo da Carnot, uma vez que se tem vapor envolvido.
IV. A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece a direção do fluxo espontâneo de calor, de forma que o calor flui do sistema mais quente para o mais frio, causando aquecimento do corpo à temperatura mais baixa.
Assinale a alternativa correta.
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