Este documento contém vários exercícios de termodinâmica, incluindo: 1) Um sistema no qual 3000J de trabalho resulta em 1000cal de calor, variando a energia interna em 2000J. 2) Um ciclo de Carnot entre 227°C e -73°C tem um rendimento de 35%. 3) Um motor térmico que recebe 1200cal a 227°C e transfere para 24°C pode fornecer 722cal de trabalho.

1. EXERCÍCIOS DE REVISÃO
TERMODINÂMICA

2. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em
resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo
de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse
processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)
a) –1000J
b) +2000J
c) –4000J
d) +4000J
e) +7000 J

3. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em
resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo
de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse
processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)
a) –1000J
b) +2000J
c) –4000J
d) +4000J
e) +7000 J

4. (UFPF – RS) Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes
térmicas: uma quente em temperatura de 227°C e uma fria em
temperatura -73°C. O rendimento desta máquina, em percentual, é
de:
a) 10
b) 25
c) 35
d) 50
e) 60

5. (UFPF – RS) Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes
térmicas: uma quente em temperatura de 227°C e uma fria em
temperatura -73°C. O rendimento desta máquina, em percentual, é
de:
a) 10
b) 25
c) 35
d) 50
e) 60

6. (EN – RJ) Um motor térmico recebe 1 200 calorias de uma fonte
quente mantida a 227°C e transfere parte dessa energia para o
meio ambiente a 24°C. Qual o trabalho máximo, em calorias, que
se pode esperar desse motor?
a) 487
b) 681
c) 722
d) 987
e) n.d.a.

7. (EN – RJ) Um motor térmico recebe 1 200 calorias de uma fonte
quente mantida a 227°C e transfere parte dessa energia para o
meio ambiente a 24°C. Qual o trabalho máximo, em calorias, que
se pode esperar desse motor?
a) 487
b) 681
c) 722
d) 987
e) n.d.a.

8. (ITA 2009) Em 1998, a hidrelétrica de Itaipu forneceu
aproximadamente 87600 GWh de energia elétrica. Imagine então
um painel fotovoltaico gigante que possa converter em energia
elétrica, com rendimento de 20%, a energia solar incidente na
superfície da Terra, aqui considerada com valor médio diurno (24
h) aproximado de 170 W/m2. Calcule:
a) a área horizontal (em km2
) ocupada pelos coletores solares
para que o painel possa gerar, durante um ano, energia
equivalente àquela de Itaipu, e,
b) o percentual médio com que a usina operou em 1998 em
relação à sua potência instalada de 14000 MW.

9. (ITA 2009) Três processos compõem o ciclo termodinâmico ABCA
mostrado no diagrama P x V da figura. O processo AB ocorre a
temperatura constante. O processo BC ocorre a volume constante
com decréscimo de 40 J de energia interna e, no processo CA,
adiabático, um trabalho de 40 J é efetuado sobre o sistema.
Sabendo-se também que em um ciclo completo o trabalho total
realizado pelo sistema é de 30 J, calcule a quantidade de calor
trocado durante o processo AB.

10. (ITA 2009) Três processos compõem o ciclo termodinâmico ABCA
mostrado no diagrama P x V da figura. O processo AB ocorre a
temperatura constante. O processo BC ocorre a volume constante
com decréscimo de 40 J de energia interna e, no processo CA,
adiabático, um trabalho de 40 J é efetuado sobre o sistema.
Sabendo-se também que em um ciclo completo o trabalho total
realizado pelo sistema é de 30 J, calcule a quantidade de calor
trocado durante o processo AB.