EXERCÍCIOS   SOBRE   A    LEI DA TERMODINÂMICA

 

 

1)      Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e  liberando 300  J no ambiente.  Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600 J e liberando 450 J. Quanto obteremos se dividirmos o rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina.

 

Observemos a 1ª máquina:

Energia recebida è 450 J

Energia liberada è  300 J

Energia utilizada (DU) è 450 J – 300 J = 150 J

Rendimento è 150 / 450 = 1/3

 

Observemos a 2ª máquina:

Energia recebida è 600 J

Energia liberada è  450 J

Energia utilizada (DU) è 600 J – 450 J = 150 J

Rendimento è 150 / 600 = 1 / 4

 

Rendimento da 2ª máquina = 1 / 4

Rendimento da 1ª máquina = 1/3

Fazendo a divisão è 1 /  4  :  1 / 3 =  3 / 4 = 0,75

 

 

2)      Um sistema gasoso recebe do meio externo 200 cal, em forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,2 J, determinar a variação de energia interna numa transformação isométrica.

 

Vamos transformar em Joules:

Q = 200 cal = 200 . 4,2 = 840 J

 

Numa transformação isométrica o volume permanece constante, ou seja DV = 0 e o trabalho(t)  é  nulo, o calor recebido é transformado em variação da energia interna. Logo,

                  Q  =  t  +  DU è     840 = 0 +  DU è   DU = 840 J

 

 

3)      Numa transformação isobárica, um gás realiza o trabalho de 400 J, quando recebe do meio externo  500 J. Qual a variação de energia interna do gás nessa transformação ?

 

Pela lei da conservação de energia, sabemos que :  Q = t + DU

Logo,

                  500 = 400 + DU è  DU = 500 – 400 = 100 J

 

4)      Sobre um sistema realiza-se um trabalho de 3000 J e, em conseqüência ele fornece 500 cal  ao meio externo durante o mesmo intervalo de tempo.  Se 1 cal = 4,2 J, determine a variação de energia do sistema.

 

 

Transformando em Joule:

500 cal = 400  .  4,2 = 2100 J

 

Pela lei de conservação de energia, temos:  Q = t + DU

Logo,

                  2100 = 3000 + DU è DU = -900

Como devemos considerar o módulo, temos que   DU  = 900 J

 


FECHAR