Lição de casa da aula: Diagramas de Sankey Física
Nesta atividade, nós vamos praticar o desenho correto e a interpretação de diagramas de Sankey para processos que envolvem a transferência de energia.
Questão 1
A imagem mostra um diagrama de Sankey para uma lâmpada de luz à qual é fornecida 100 J de energia, em que 80 J de energia é dissipada sob a forma de calor. Qual é a energia útil da lâmpada?
Questão 2
A imagem mostra um diagrama de Sankey para uma luz fluorescente. Qual foi a energia fornecida à luz fluorescente?
Questão 3
A imagem mostra um diagrama de Sankey de uma lâmpada de 100 W.
O que representa 1 quadrado do diagrama?
Quanta energia é desperdiçada como calor pela lâmpada?
Qual é a eficiência da lâmpada?
- A
- B
- C
- D
- E
Questão 4
A imagem mostra um diagrama de Sankey para uma chaleira de 1,7 kW ligada por 3 minutos.
A maior parte da energia fornecida à chaleira é dissipada ou transferida de forma útil?
- AA maior parte da energia é dissipada.
- BA maior parte da energia é transferida de forma útil.
Qual é o rendimento da chaleira?
- A0%
- B10%
- C100%
- D90%
- E50%
Questão 5
O diagrama (a) é um diagrama de Sankey de uma chaleira de 1,8 kW. O diagrama (b) é um diagrama de Sankey de uma lâmpada de 80 W.
Qual dos dispositivos tem maior rendimento?
- AA chaleira
- BA lâmpada
Qual é o rendimento da chaleira?
- A
- B
- C
- D
- E
Qual é a eficiência da lâmpada?
- A
- B
- C
- D
- E
Questão 6
A imagem mostra um diagrama de Sankey para um processo. Qual das seguintes afirmações descreve corretamente porque é que este processo não é fisicamente possível?
- AEste processo tem baixo rendimento. Para ser fisicamente possível, os processos precisam de ter um rendimento maior que 50%.
- BA energia que sai é maior que a energia fornecida. Este processo criaria energia. Uma vez que a energia não pode ser criada nem destruída, este processo não é fisicamente possível.
Questão 7
A imagem mostra um diagrama de Sankey para um motor de carro que é alimentado com 2 400 J de energia, onde 480 J da energia é convertida em energia cinética útil. Quanta energia é desperdiçada?
Questão 8
Uma imagem mostra um diagrama de Sankey para um processo. Qual das seguintes afirmações descreve corretamente qual processo não é fisicamente possível?
- AProcessos físicos reais sempre têm eficiências inferiores a . Esse processo teria uma eficiência maior que .
- BToda a energia de entrada desse processo é a energia reciclada, mas a energia útil de saída é maior que zero. Esse processo parece criar energia, mas como a energia não pode ser criada ou destruída, não é fisicamente possível.
- CA energia não pode ser reciclada em um processo físico.
- DUma vez iniciado, esse processo pode continuar indefinidamente, mas como não há energia de entrada inicial, ele não pode ser iniciado.
Questão 9
A imagem mostra um diagrama de Sankey para uma locomotiva a vapor. O carvão em uma caldeira é usado para aquecer a água e transformá-la em vapor. O vapor é então usado para acionar os pistões que giram as rodas. Nesse processo, parte da energia de entrada é convertida em energia cinética do trem, parte é perdida na forma de calor e parte do calor é reciclado.
O que 1 quadrado representa no diagrama mostrado?
Quanta energia é perdida na forma de calor?
Quanta energia é reciclada?
O diagrama mostra o uso de energia por segundo para o trem manter uma velocidade constante de 40 milhas/hora. Qual energia de entrada é necessária para o trem manter essa velocidade constante?
O carvão tem uma densidade de energia de cerca de 30 MJ/kg. Quanto carvão precisa ser queimado por minuto para manter o trem em movimento 40 milhas/hora? Suponha que toda a energia do carvão seja transferida para o vapor.