AS BASES CONCEITUAIS DA ENERGIA

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25. Essa fonte corresponde a 2% do consumo de energia primária para a produção de eletricidade.

QUESTÕES

01)Uma máquina térmica realiza 200 kJ de trabalho por ciclo, rejeitando 300 kJ de calor no meio ambiente. Qual a eficiência dessa máquina?

02) Uma máquina térmica apresenta eficiência de 33,3%. Para isso, ela rejeita 1500 kcal em um reservatório frio, por ciclo. Qual o trabalho realizado por essa máquina em cada ciclo?

03) A temperatura interna da câmara de combustão de um motor automotivo é 600 °C. Sabendo-se que a temperatura ambiente é de 25 °C, qual a máxima eficiência teórica que esse motor pode apresentar?

04) A eficiência de uma máquina de Carnot é 26,2%. Determine a temperatura do reservatório quente do qual a máquina térmica retira calor, sabendo-se que ela mede o dobro da temperatura do reservatório frio.

05) Teoricamente, é possível que uma máquina térmica faça uso da diferença de temperatura entre as águas superficiais e profundas do oceano para retirar calor da água para ferver amônia e assim realizar trabalho. Suponha que a temperatura da água na superfície seja 25 °C e a temperatura da água a 1000 m de profundidade seja 5 °C. Qual é a máxima eficiência que essa máquina térmica poderia apresentar?

06) A temperatura do vapor de uma máquina térmica é de 550 °C e a temperatura da água que refrigera o condensador é de 20 °C. Se a eficiência real da máquina é de 38%, ela equivale a que porcentagem da eficiência máxima que a máquina poderia ter?

07) Uma pessoa diz que uma máquina térmica é capaz de retirar 25000 J de calor a 600 K , expelir calor a 300 K e realizar 12000 J de trabalho. Isso é possível?

08) Um funcionário de uma fábrica de automóveis projeta um motor o qual acredita ser capaz de atingir uma eficiência teórica de 80%. Para isso, ela deve retirar 25000 J de calor da câmara de combustão, a qual se encontra a 1037 K e realizar 20000 J de trabalho, além de rejeitar 5000 J de calor no reservatório frio (meio ambiente). Esse raciocínio está correto?

09) Um refrigerador rejeita 480 kcal em uma cozinha (reservatório quente), após o compressor realizar 544 kJ de trabalho sobre o fluído refrigerante. Determine o coeficiente de desempenho do refrigerador (ver slides da aula 6).

10)O coeficiente de desempenho de uma bomba de calor para aquecimento de ambientes é 2,3. Sabendo-se que o compressor da bomba realiza um trabalho de 260 Btu sobre o fluído refrigerante, por ciclo, determine a quantidade de calor que a bomba despeja no ambiente a ser aquecido.

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RESPOSTAS

CRUZADA

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QUESTÕES

01) R: 40%

02) R: 750 kcal

03) R: 66%

04) R: 27 °C

05) R: 6,7%

06) R: 59%

07) R: Sim, é possível porém pouco provável. A eficiência real da máquina (48%) é inferior à eficiência máxima possível (50%), mas está muito próxima dela, o que na prática é difícil de se concretizar, devido a perdas que ocorrem por atrito, trocas de calor indesejadas, turbulência, etc.

08) Não. Embora os cálculos realmente levem a uma eficiência de 80%, esse valor supera a eficiência máxima que uma máquina térmica poderia apresentar operando entre as duas temperaturas fornecidas, que é a eficiência de Carnot (no caso, 71%).

09) R: 2,7

10) R: 860 Btu