Lição de casa da aula: Entropia e Segunda e Terceira Leis da Termodinâmica Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a entropia dos sistemas e a alteração da entropia dos sistemas que transferem energia interna entre si.
Q1:
Qual das seguintes afirmações expressa corretamente a relação entre o trabalho realizado por um mecanismo de aquecimento, , e a energia interna perdida pelo reservatório de alta temperatura do motor térmico, ?
- A
- B
- C
Q2:
A que temperatura constante um gás é mantido se o gás aumentar sua energia interna em 45 KJ e sua entropia aumenta em 125 J/K?
Q3:
O trabalho realizado num objeto pode aquecer o objeto por dissipação. Uma máquina térmica pode utilizar o aquecimento de um objeto para realizar trabalho.
Quanto trabalho é realizado num objeto, qual é o menor número de joules dissipados por joule de trabalho realizado?
Quanto trabalho é realizado num objeto, qual é o maior número de joules dissipados por joule de trabalho realizado?
Para uma máquina térmica ter o maior rendimento possível, qual é o menor número de joules de trabalho por joule de calor que entra que a máquina térmica não consegue libertar?
Quando uma máquina térmica está em funcionamento, qual é o maior número de joules por trabalho realizado que não consegue fornecer por joule de calor?
Qual das seguintes variações na entropia total de sistemas envolvidos em transferência de energia, incluindo transferências de energia dos sistemas para o meio ambiente, pode ocorrer?
- AA entropia aumenta.
- BA entropia permanece constante.
- CA entropia aumenta, diminui ou permanece constante.
- DA entropia aumenta ou permanece constante.
Q4:
Água a uma temperatura de muda de estado, exigindo 2 260 J por grama de água que muda para vapor. Se 175 g da água é convertida em vapor, quanta entropia o vapor tem a mais que a água? Responda em quilos joules por kelvin para três números significativos.
Q5:
Calcule a magnitude do aquecimento de um gás a uma temperatura de 550 K que aumenta a entropia do gás em 230 J/K. Responda em quilos joules para três algarismos significativos.
Q6:
Uma máquina térmica tem reservatórios a temperaturas de 350 K de e 300 K. O reservatório de alta temperatura aquece o reservatório de baixa temperatura 5 000 J.
Qual é a variação da entropia do reservatório de baixa temperatura? Apresente a resposta com três algarismo significativo.
Qual é a variação da entropia do reservatório de alta temperatura? Apresente a resposta com três algarismos significativos.
Qual é a variação de entropia do ambiente em volta? Apresente a resposta com três algarismos significativos.
Q7:
Uma caixa com quatro lados contém um gás que consiste em apenas quatro partículas, as quais têm as mesmas velocidades e massas. A dada altura, cada partícula colide com um dos lados da caixa. Para pressões iguais em todos os lados da caixa, uma das partículas colide com um lado da caixa, como se mostra no diagrama. A entropia do gás depende parcialmente da constante de Boltzmann, m2⋅kg/s2⋅K.
Qual é a diferença na entropia entre o estado quando a pressão do gás é igual em todos os lados da caixa e o estado quando todas as partículas colidem com um único lado da caixa? Responda com três algarismos significativos.
- A J/K
- B J/K
- C J/K
- D J/K
- E J/K
Se a caixa contém 100 partículas, qual é a diferença na entropia entre o estado quando a pressão do gás é igual nos lados da caixa e o estado quando as partículas colidem com um único lado da caixa? Responda com três algarismos significativos.
- A J/K
- B J/K
- C J/K
- D J/K
- E J/K
Q8:
Em um pequeno pedaço de matéria, existem arranjos possíveis das partículas. Esse número aumenta para após o aquecimento ocorrer a uma temperatura de 320 K. O aumento da entropia do pedaço de matéria depende parcialmente da constante de Boltzmann, m2⋅kg/s2⋅K.
Encontre o aumento de entropia da matéria para três algarismos significativos.
- A J/K
- B J/K
- C J/K
- D J/K
- E J/K
Encontre a energia adicionada ao pedaço de matéria em três algarismos significativos.
- A J
- B J
- C J
- D J
- E J
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