Trabalho - Cálculo

ENUNCIADO TRABALHO Lista de Exercícios Instruções para os exercícios a seguir Resolva de forma manuscrita Depois gere um arquivo no formato pdf por uma das seguintes opções o digitalize os manuscritos num scanner o tire fotos da resolução colocandoas num arquivo do Word para gerar depois um arquivo pdf Exercício 1 Da energia elétrica gerada no Brasil no ano de 2020 aproximadamente 25 é oriunda de usinas térmicas Desse total 10 utilizam óleo diesel como combustível Se uma usina como essa que trabalha com a turbina a vapor em uma temperatura de aproximadamente 565C e cujo sistema de resfriamento tem temperatura por volta de 30C utilizasse um ciclo de Carnot para operar qual seria sua eficiência Exercício 2 O rendimento de uma máquina térmica depende da quantidade de calor retirada da fonte quente Determine qual o rendimento de um motor à combustão que retira da queima dos gases de combustível uma quantidade de calor de 800 J e que após realizar trabalho rejeita para a fonte fria uma quantidade de calor igual a 180 J Exercício 3 Um refrigerador é uma máquina térmica que está presente em nosso cotidiano e nos traz um pouco de conforto em um dia de calor pois podemos fazer um pouco de gelo para deixar nosso suco refrescante Considere sua geladeira como um refrigerador de Carnot A temperatura ambiente é de 30C e a temperatura dentro do refrigerador é de 5C Calcule quanta energia será gasta no processo de congelamento de 1kg de água que está a 0C Dados calor latente de fusão da água Lf 334kJkg Exercício 4 Turbinas a gás têm diversas aplicações como motores de aeronaves e geração de energia elétrica Uma turbina a gás que opera com o ciclo Carnot tem sua fonte quente a uma temperatura de 400C sua fonte fria a uma temperatura de 100C e potência produzida de 2MW em um ciclo de 05s Calcule a variação de entropia devido à energia recebida em um ciclo dessa turbina e devido à energia rejeitada em um ciclo Exercício 5 A transferência de calor é um processo irreversível que aponta no sentido do aumento de entropia Quando dois corpos em temperaturas diferentes são colocados em contato o corpo com maior energia transfere calor para o corpo com menor energia como diz o enunciado de Clausius É impossível realizar um processo cujo único efeito seja transferir calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente Com base nesse conceito imagine dois cilindros de cobre isolados isotermicamente como na figura A barreira entre eles é removida e a transferência de calor acontece até que eles cheguem ao equilíbrio térmico Calcule a variação do sistema durante esse processo de transferência de calor sabendo que o calor específico do cobre é de 386Jkg K 1 η 1 TF Tq η 1 30 273 565 273 η 638 ou 0638 2 η W Q η 800 180 800 0775 ou 775 3 Q m Lf Q 1 kg 334 kJkg 334 kJ 4 Qg P t 2 106 1 2 106 J η 1 Tf Tq 1 373 673 0445 ΔS Qg Tq Qf Tf Qf Qg 1 η Qf 106 1 0445 Qf 555 103 J ΔS 106 673 555 103 373 ΔS 192 JK 5 ΔS1 m3 c ln Te To ΔS1 2386 ln60 273 100 273 8765 JK ΔS2 m2 c ln Te To ΔS2 2386 ln60 273 20 273 988 JK ΔSt 112 JK