98% confiança(Fuvest-SP) Uma certa massa de gás, inicialmente sob pressão p e com volume V, é submetida à seguinte sequência de transformações: 1. a volume constante, é aquecida até que a pressão atinja o valor 3p; 2. a pressão constante, é expandida até que o volume quadruplique; 3. a volume constante, é levada à pressão inicial; 4. a pressão constante, é levada ao volume V. a. Represente as transformações num diagrama pressão × volume. b. Qual o trabalho realizado pelo sistema?fisicatermodinamicatrabalho-em-ciclo
97% confiançaO gráfico abaixo representa uma transformação sofrida por 4 mols de um gás ideal monoatômico. A respeito dessa transformação, assinale o que for correto. Dado: constante geral dos gases ideais R = 8,31 J/mol · Kfisicagases-ideaistermodinamica
92% confiançaA primeira lei da termodinâmica estabelece que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada ou transferida. Animais convertem a energia química dos alimentos em energia cinética para se movimentar ou em outras formas de energia, conforme suas necessidades. No entanto, a conversão de energia não é totalmente eficiente: parte dela é liberada na forma de calor, levando a um aumento da desordem (entropia), como afirma a segunda lei da termodinâmica. No organismo, essas transformações ocorrem por meio de rotas metabólicas, que podem ser classificadas como anabólicas, quando envolvem a síntese de moléculas complexas, ou catabólicas, quando há quebra de moléculas e liberação de energia. Considerando as informações apresentadas, sobre a primeira lei da termodinâmica aplicada ao organismo, analise as afirmativas a seguir: I. A contração muscular durante uma corrida é um exemplo de anabolismo, pois envolve o gasto de energia para quebrar o ATP e gerar movimento. II. A síntese de glicogênio no fígado a partir da glicose excedente é um exemplo de processo anabólico, pois forma uma molécula maior a partir de unidades menores. III. A produção de proteínas pelas células musculares a partir de aminoácidos, durante o processo de recuperação pós-exercício, é um exemplo de anabolismo, pois envolve a construção de moléculas maiores. IV. A digestão de proteínas presentes em alimentos como carne e ovos, resultando em aminoácidos, é um exemplo de processo catabólico, pois envolve a quebra de moléculas complexas com liberação de energia. É correto o que se afirma em:biologiabioquimicametabolismo
78% confiançaO gráfico a seguir mostra a variação do volume de um gás perfeito, em função da temperatura. A transformação entre os estados A e B ocorre à pressão constante de 10^5 N/m^2, e a energia interna do gás aumenta em 1 000 J. Durante a transformação entre os estados B e C, o gás recebe calor. Calcule: a. a quantidade de calor recebida pelo gás entre os estados A e B; b. o trabalho realizado sobre o gás entre os estados B e C; c. o valor da pressão do gás no estado C.fisicagases-ideaisprimeira-lei-da-termodinamica
90% confiança(UFPR) No desenvolvimento de uma certa máquina térmica, o ciclo termodinâmico executado por um gás ideal comporta-se como o apresentado no diagrama p × V (pressão × volume) a seguir. a. Qual o trabalho realizado pelo gás durante o processo AB? b. Sabendo que a temperatura do gás no ponto B vale T_B = 300 K, determine a temperatura do gás no ponto C. c. O processo DA é isotérmico. Qual a variação de energia interna do gás nesse processo?diagramas-p-vfisicagas-ideal
72% confiançaCerta massa de gás ideal é submetida a uma sequência de transformação A → B → C, representada no diagrama a seguir. Nessas condições, determine: a. o trabalho realizado pela força do gás durante a transformação ABC; b. o calor recebido pelo gás ao final do processo ABC.fisicagases-ideaisprimeira-lei-da-termodinamica
74% confiançaA passagem de ar úmido por uma roda entálpica resulta em um processo de desumidificação. Em um processo industrial, ar entra a TBS = 20°C e umidade relativa de 80% em contato com uma roda entálpica. Na saída o ar é condicionado a uma umidade absoluta 5 g/kg.a. Utilizando a carta psicrométrica, encontre a TBS e TBU do ar na saída da roda entálpica.ar-umidoengenhariapsicrometria
62% confiançaUm condicionador de ar com refrigerante-134a como fluido de trabalho é utilizado para manter uma sala a 23 °C, rejeitando o calor para o ar externo a 37 °C. A sala ganha calor pelas paredes e janelas, a uma taxa de 250 kJ/min, enquanto o calor gerado pelo conjunto formado por computador, TV e lâmpadas equivale a 900 W. O refrigerante entra no compressor como vapor saturado a 400 kPa com uma taxa de 100 L/min e sai a 1.200 kPa e 70 °C. Determine: (a) o COP real (b) o COP máximo (c) a vazão volumétrica mínima de refrigerante na entrada do compressor para as mesmas condições de entrada e saída do compressor (d) Esboce o diagrama T-s do ciclo de refrigeração ideal por compressão de vapor, identificando os processos de compressão, condensação, expansão e evaporação, bem como as regiões de líquido comprimido, mistura líquido-vapor e vapor superaquecido.ciclos-de-compressao-de-vaporr-134arefrigeracao
78% confiançaO diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, a pressão (p) em um recipiente contendo um gás ideal, como função do volume (V) do gás, durante um processo de expansão. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na etapa em que o volume aumenta de 1 para 2, a energia interna do gás ______; na etapa em que o volume aumenta de 2 para 3, a energia interna do gás ______; na etapa em que o volume aumenta de 3 para 4, a energia interna do gás ______.diagramas-p-vfisicagases-ideais
55% confiançaConsidere uma turbina a vapor. Determine a potência necessária para o seu funcionamento e a taxa de destruição de exergia.engenhariaexergiatermodinamica
86% confiançaConsidere um compressor para produzir ar comprimido. Determine a potência necessária para o seu funcionamento e a taxa de destruição de exergia. Apresente a taxa de destruição de exergia como uma percentagem da potência do compressor.compressorexergiamaquinas-termicas
92% confiançaMotores térmicos, como os utilizados em automóveis e usinas termelétricas, operam por meio de ciclos termodinâmicos, nos quais um gás realiza sucessivas transformações até retornar ao estado inicial. Em um laboratório didático, estudantes analisaram o comportamento de um gás ideal submetido ao ciclo termodinâmico representado no gráfico pressão x volume a seguir. Ao final do ciclo, o sistema retorna ao estado inicial. Pela Primeira Lei da Termodinâmica, o trabalho total realizado pelo gás durante esse ciclo é de:ciclos-termodinamicosfisicaprimeira-lei-da-termodinamica
86% confiança(Enade 2011) A segunda lei da termodinâmica pode ser usada para avaliar propostas de construção de equipamentos e verificar se o projeto é factível, ou seja, se é realmente possível de ser construído. Considere a situação em que um inventor alega ter desenvolvido um equipamento que trabalha segundo o ciclo termodinâmico de potência mostrado na figura. O equipamento retira 800 kJ de energia, na forma de calor, de um dado local que se encontra na temperatura de 1000 K, desenvolve uma dada quantidade líquida de trabalho para a elevação de um peso e descarta 300 kJ de energia, na forma de calor, para outro local que se encontra a 500 K de temperatura. A eficiência térmica do ciclo é dada pela equação fornecida. Nessa situação, a alegação do inventor éfisicamaquinas-termicassegunda-lei-da-termodinamica
92% confiançaO gráfico a seguir apresenta o diagrama PV (pressão-volume) de uma máquina térmica que opera com um gás ideal monoatômico. Os trechos BC e DA representam processos adiabáticos. Com base no diagrama e nas leis da termodinâmica, avalie as afirmações a seguir. I. A variação de energia interna no trecho AB é dada por $\Delta E_{\text{int},AB}=\tfrac{3}{2}nR(T_B-T_A)$, em que n é o número de moles do gás, R é a constante dos gases ideais e $T_A$ é a temperatura no ponto A. II. No trecho BC, a variação da energia interna é dada por $\Delta E_{\text{int},BC}=-W_{BC}$, em que $W_{BC}$ é o trabalho executado pelo gás. III. No trecho DA, o trabalho é executado pelo gás, o que produz a variação da energia interna. IV. No trecho CD, há aumento de energia interna do gás. V. O ciclo ABDC tem variação de energia interna nula.diagramas-pvfisicagases-ideais
97% confiançaA ventilação mecânica é uma ferramenta essencial em unidades de terapia intensiva (UTI) para pacientes com insuficiência respiratória. Considere um teste de espirometria, no qual um paciente realiza uma inspiração profunda, expandindo o volume de ar nos pulmões de 1,0 m³ para 4,0 m³, enquanto a pressão interna diminui de 40 Pa para 10 Pa. Dependendo do caminho seguido no diagrama PV, o trabalho realizado pelo ar nos pulmões será diferente. Com base no gráfico abaixo, determine o trabalho realizado pelo ar nos pulmões durante as três trajetórias representadas: A, B e C.fisicatermodinamicatrabalho-em-diagramas-pv
93% confiançaEm projetos e operações de turbinas a vapor a eficiência isentrópica é um parâmetro que influencia diretamente no desempenho delas. Essa eficiência é calculada pela razão entre o trabalho produzido pela turbina em condições reais e o trabalho que seria produzido em um processo isentrópico (sem incremento na entropia). Um sistema de geração de energia elétrica que utiliza uma turbina a vapor está considerando diferentes métodos a fim de otimizar essa eficiência, incluindo retrofit de equipamentos e a adoção de práticas operacionais ainda mais eficientes. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. A eficiência isentrópica de uma turbina a vapor pode ser expressa pela fórmula $\eta_{isentrópica}=\dfrac{h_1-h_2}{h_1-h_{2,\text{isentrópico}}}$, onde $h_1$ e $h_2$ são entalpias no estágio de entrada e saída da turbina, respectivamente, e $h_{2,\text{isentrópico}}$ é a entalpia na saída para um processo isentrópico. PORQUE Otimizar a eficiência isentrópica permite que mais energia seja convertida em trabalho utilizável, diminuindo a quantidade de energia desperdiçada em calor residual. Acerca dessas asserções e da relação proposta entre elas, assinale a alternativa correta.eficiencia-isentropicaengenharia-mecanicatermodinamica
90% confiançaUma turbina a vapor opera em ciclo de Rankine. O vapor entra na turbina com pressão alta P1 e temperatura T1 e sofre uma expansão isentrópica até a pressão de saída P2. A eficiência isentrópica da turbina, que compara a energia de fato extraída na expansão com a energia que seria extraída em uma expansão isentrópica ideal é uma informação muito relevante para avaliarmos o desempenho da turbina. Com base nas informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. A eficiência isentrópica da turbina deve ser calculada com a equação η = W_real / W_isentrópico, onde W_real é o trabalho real realizado pela turbina e W_isentrópico é o trabalho que seria realizado se fosse uma expansão isentrópica. II. O trabalho isentrópico W_isentrópico pode ser obtido pela diferença na entalpia do vapor, W_isentrópico = h1 - h2, onde h1 e h2 são, respectivamente, as entalpias do vapor no início e no fim da expansão. III. Se a turbina opera de forma perfeitamente isentrópica, a eficiência isentrópica é 100%, e nesse caso não haveria perdas internas de energia ou irreversibilidades no processo. É correto o que se afirma em:ciclo-de-rankineengenhariatermodinamica
96% confiançaCom base nas informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. O ciclo de Carnot, por ser completamente reversível e operar entre dois reservatórios térmicos em temperaturas constantes, é o limite superior para a eficiência que qualquer ciclo de potência que opera entre as mesmas temperaturas. II. Ciclos reais como Otto e Diesel, mesmo quando se aproximam do de Carnot, sofrem de perdas como atrito e processos irreversíveis que reduzem a eficiência com relação ao ciclo de Carnot. III. O ciclo de Carnot é de uso prático e aplicado para implementação em aplicações industriais por causa de sua alta eficiência teórica. É correto o que se afirma em:fisicamaquinas-termicastermodinamica
92% confiançaSe um sistema recebe uma certa quantidade de calor e realiza um trabalho de mesma intensidade, sua energia interna permanecerá constante, resultando em uma variação de temperatura nula. Certo ou errado?fisicaprimeira-lei-da-termodinamicatermodinamica
97% confiançaUm protótipo de motor de Stirling como o mostrado no GIF acima, utilizado para converter energia térmica em energia mecânica, opera recebendo 800 J de calor de sua fonte quente. Durante a expansão do gás no interior do cilindro, o sistema realiza um trabalho mecânico de 350 J. Com base na Primeira Lei da Termodinâmica, que trata da conservação da energia, a variação da energia interna do gás durante esse processo é de...fisicaprimeira-lei-da-termodinamicatermodinamica
97% confiançaUm carro-tanque transportou gás cloro para uma estação de tratamento de água. Sabe-se que o volume do tanque que continha gás cloro era de 30 m³, que a temperatura era mantida a 20°C para que a pressão fosse de 2 atm e que, na estação de tratamento, esse cloro foi transferido para um reservatório de 50 m³ mantido a 293 K. Ao passar do carro-tanque para o reservatório, o gás sofreu ______ e a pressão do reservatório era ______. As lacunas são completadas, respectivamente, com os dados:fisicagases-ideaistermodinamica