Com relação às máquinas e ao ciclo de Carnot, julgue os itens a seguir.
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 ¨¤ fonte fria. Nesse caso, a potência máxima do motor será de 12 kW.
É necessário fornecer 10,5 kcal de calor para que 200 g de gelo a –10 ºC se fundam e se transformem em água líquida na temperatura de 20 ºC. A quantidade de calor de 200 J foi transferida para um corpo homogêneo de 500 g, o que acarretou a elevação da temperatura desse corpo de 20 para 60 °C.
O calor específico do material que constitui o corpo, em J kg-1 K-1, corresponde a
Um recipiente de vidro tem seu volume de 500 cm3 completamente preenchido por glicerina líquida a 30 °C. Esse sistema é aquecido até a temperatura de 130 °C, quando ocorre o transbordamento de 10 cm3 de glicerina. A variação de volume da glicerina com o aquecimento, em cm3, é igual a
Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas: a cada ciclo, ela toma 1200 J de uma fonte quente TQ = 800 K e rejeita 1100 J em uma fonte fria TF = 600 K.
O rendimento aproximado, em %, dessa máquina, é
A figura abaixo representa um aparato para medição de uma grandeza física. O aparto na figura é um(a):
Uma seringa, na posição vertical, tampada, contém 200 cm3 de ar em equilíbrio térmico com a vizinhança e pressão inicial de 1,0 x 105 Pa. A área da seção transversal da seringa é de 15,0 cm2, e seu êmbolo pode movimentar- se livremente. Uma massa de 3,00 kg é pendurada no êmbolo de forma que ele atinge a posição final de equilíbrio com temperatura igual à inicial, como mostra a Figura a seguir.
Considerando-se o ar um gás ideal que não vaza da seringa, a distância d entre as posições inicial e final do êmbolo da seringa, em cm, vale, aproximadamente:
Um calorímetro de capacidade térmica igual a 10,0 cal.°C-1 é utilizado para determinar o calor específico de uma substância líquida. 200 g de líquido são aquecidos, colocados no calorímetro, e os dois entram em equilíbrio térmico a 40,0°C. Em seguida, são adicionados 50,0 g de gelo a -10,0°C. Após um tempo, o sistema entra em equilíbrio térmico novamente a 10,0°C.
Considerando-se desprezíveis as trocas de calor entre o interior do calorímetro e a vizinhança, o valor do calor específico da substância líquida, em cal.g-1.°C-1, é, aproximadamente:
Uma determinada quantidade de gás hélio foi estudada em laboratório, e as transformações por ele sofridas foram plotadas no gráfico mostrado na Figura abaixo.
Considerando-se o hélio um gás ideal, a transformação
