Termodinâmica - Exercícios Resolvidos sobre 2a Lei Entropia Máquinas Térmicas e Carnot

8 Enuncie a 2ª lei da termodinâmica na forma do conceito de entropia 9 A força de um elástico esticado é dada aproximadamente pela lei de Hooke Fx kx onde k é a constante elástica Suponha que um elástico com k 50 Nm à temperatura T 27ºC está com um alongamento de x 12 cm Qual é a taxa de diminuição da entropia dSdx para um pequeno alongamento adicional Use a fórmula F T dSdx 10 Uma máquina térmica executa 200 J de trabalho em cada ciclo e tem um rendimento de 30 Para cada ciclo quanto calor é a absorvido e b rejeitado 11 Uma máquina de Carnot tem uma eficiência de 22 Ela opera entre duas fontes de calor de temperatura constante cuja diferença de temperatura é 75ºC Qual é a temperatura a da fonte fria e b da fonte quente 12 Uma máquina de Carnot opera entre 235 ºC e 115ºC absorvendo 63 x 10⁴ J por ciclo na temperatura mais alta a Qual é a eficiência da máquina b Qual é o trabalho por ciclo que essa máquina é capaz de realizar 13 Uma máquina de Carnot de 500 W opera entre fontes de calor a temperatura constantes de 100 0C e 60 0C Qualé a taxa com a qual a energia é a absorvida pela máquina em forma de calor e b rejeitada pela máquina em forma de calor 14 A fig ao lado mostra um ciclo reversível a que é submetido 1 mol de um gás monoatômico ideal O volume Vc 8 Vb O processo bc é uma expansão adiabática com pb 10 atm e Vb 1 x 10³ m³ Para o ciclo determine a a energia fornecida ao gás em forma de calor b a energia liberada pelo gás em forma de calor c o trabalho líquido realizado pelo gás e d a eficiência do ciclo 15 Qual é o coeficiente de desempenho CCD de um refrigerador que opera com rendimento de Carnot entre as temperaturas de 3 0C e 27 0C 16 Um condicionador de ar de Carnot retira energia térmica de uma sala a 70 ⁰F e a transfere na forma de calor para o ambiente que está a 96 ⁰F Para cada joule da energia elétrica necessária para operar o condicionador de ar quantos joules são removidos da sala