MÁQUINAS TÉRMICAS E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA

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FÍSICA PARA AS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
 
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MÁQUINAS TÉRMICAS E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
1 - Introdução 
A Primeira Lei da Termodinâmica traduz o relacionamento entre o calor e o trabalho 
trocados entre um sistema gasoso e o meio envolvente. A transformação de trabalho em calor é 
um processo simples, mas a transformação inversa: aproveitamento de calor na forma de 
trabalho mecânico, é muito complexa. Dispositivos projetados para realizarem a transformação de 
calor em trabalho, enquanto operam em ciclos, são genericamente designados como máquinas 
térmicas. 
 
2 – Processos Reversíveis e Irreversíveis 
 Um processo reversível é aquele no qual o sistema (gás) e o seu ambiente (pistom e o 
resto do universo) podem retornar exatamente ao estado que eles ocupavam antes do processo 
ocorrer. A figura abaixo ilustra a essência de um processo reversível, onde um pistom sem atrito é 
suportado por um gás. Quando uma quantidade Q de calor é adicionada o gás se expande e 
realiza trabalho W levantando o pistom. Sendo o processo reversível, o sistema e o ambiente 
podem retornar aos seus estados iniciais quando um trabalho W é realizado sobre o sistema e 
uma quantidade de calor Q é entregue de volta ao ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os processos reversíveis caracterizam-se: 
 pela lentidão com que ocorrem (transformações quase-estáticas), 
 pela ausência de atritos e turbulências do sistema, 
 pela inexistência de transferências de calor indesejáveis, 
 por poderem ser realizados no sentido inverso, mediante uma mudança infinitesimal do meio. 
 
Um processo que envolva dissipação de energia (por exemplo, atrito) não pode ser 
reversível. A energia dissipada pelo atrito altera o sistema, o ambiente, ou ambos. Mesmo que 
não envolva atritos, um processo real não pode ser reversível, por exemplo, o fluxo espontâneo 
de calor do quente para o frio. Para o calor fluir no sentido inverso, trabalho deve ser realizado. O 
agente desse trabalho deve estar localizado no ambiente, e portanto, o ambiente deve mudar 
enquanto o calor é transferido do frio para o quente. Desde que o sistema e o ambiente não 
podem retornar aos seus estados iniciais, o processo espontâneo de fluxo de calor é irreversível. 
A lei geral dos gases ideais traduz o relacionamento entre as variáveis de estado P, V e T. 
Esta relação e as outras que já estabelecemos (como a 1a Lei da Termodinâmica) são válidas 
apenas quando o gás está em equilíbrio. Equilíbrio significa que a pressão, a temperatura, a 
densidade, e quaisquer outras grandezas físicas que sejam importantes na descrição do 
processo, não variam com o tempo. 
 Sempre que o sistema físico considerado estiver sob um processo de mudança de estado 
ele não estará em equilíbrio e as relações já obtidas não poderão ser aplicadas. Como os 
processos gerais de transformação do sistema são do interesse da Termodinâmica é preciso que 
aprendamos como contornar essa situação. É sobre essa necessidade que a idéia de um 
processo (mudança de estado) quase-estático foi construída. Uma mudança de estado quase-
estática é concebida como uma transformação tão lenta que a seqüência de estados assumidos 
pelo sistema, entre dados estados, inicial e final, é uma seqüência de estados de equilíbrio e 
assim as relações entre as variáveis de estado podem ser usadas em qualquer instante. 
Q Q 
(a) – (P1, V1, T1) (b) – (P2, V2, T2) (c) – (P1, V1, T1) 
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Observe que, rigorosamente, uma transformação quase-estática exige um tempo 
infinitamente longo para que se complete de forma finita. Macroscopicamente os processos 
irreversíveis caracterizam-se pela rapidez com que são efetuados o que conduz a fugas de 
energia para o exterior. Já os processos reversíveis caracterizam-se pela lentidão com que 
ocorrem e pelo fato de, mediante uma mudança infinitesimal do meio, poderem ser realizados no 
sentido inverso. Observe-se que a condição de ser “muito lento” não é suficiente para caracterizar 
a reversibilidade: um processo quase-estático pode ou não ser reversível. 
 
3 - Transformação de calor em trabalho: um modelo de transformação 100%. 
Consideremos o caso em que um gás ideal se expande à temperatura constante. Nesta 
situação é necessário fornecer calor ao gás de modo a compensar o resfriamento resultante da 
expansão, garantindo T = constante. O resultado é que a energia interna permanece constante de 
modo que todo o calor cedido ao gás é convertido em trabalho: o trabalho resultante da expansão 
do gás. Este é um exemplo de conversão integral de calor em trabalho com o gás servindo 
meramente como um “transformador” de energia. Consideremos adicionalmente que a 
transformação é reversível. Embora tenhamos convertido 100% do calor em trabalho, não há 
interesse prático nessa transformação por ela não ser periódica. Realmente, como todo o 
processo pode ser revertido, podemos levar o gás a seu estado inicial por meio de uma 
compressão isotérmica na qual o trabalho W obtido da expansão do gás é convertido de volta em 
calor. Nesse ciclo completo a conversão líquida de calor em trabalho é nula. 
Processos não cíclicos de conversão de calor em trabalho não são interessantes do ponto 
de vista prático. Na prática só processos cíclicos são buscados, pois permitem a repetição do 
procedimento em um número qualquer de vezes: tantas quantas se queira, com a mesma 
máquina térmica. 
 “Para uma máquina térmica periódica o objetivo deve ser o de converter uma grande 
quantidade de calor em trabalho por meio de uma expansão (a uma temperatura relativamente 
alta; quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor e vice-versa) e, em seguida, usar 
alguma parte do trabalho assim obtido para comprimir o sistema em baixa temperatura (então, 
menor quantidade de energia!) levando-o ao estado inicial”. 
 
4 – Máquina térmica 
 O funcionamento de uma máquina térmica 
envolve uma fonte quente (temperatura T1) e uma 
fonte fria (temperatura T2) conforme o esquema 
simplificado de operação que segue. A máquina 
recebe uma quantidade de calor, Q1, da fonte quente 
e realiza um trabalho 
 
W = Q1 – Q2 
 
pela transformação do calor recebido, eliminando uma 
quantidade de calor Q2 para a fonte fria. 
O objetivo de uma máquina térmica é transformar, o máximo possível, calor em trabalho. O 
rendimento η de uma máquina térmica é definido pela razão entre o trabalho que ela realiza por 
ciclo e o calor que ela absorve da fonte quente por ciclo, assim 
 
1
2
1 Q
Q
1
Q
W
η  . 
 
Observe que essa expressão é geral: vale para qualquer máquina térmica. O rendimento de uma 
máquina térmica nunca atinge 100%: este resultado é a essência do enunciado da 2a Lei da 
Termodinâmica: 
Q1 
Q2 
Fonte fria (T2) 
Fonte quente (T1) 
M 
W = Q1 – Q2 
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3 
 
“Não é possível construir uma máquina térmica cíclica que transforme integralmente em 
trabalho todo o calor retirado de uma fonte”. 
 
5 - O ciclo de Carnot 
O que faz uma máquina térmica operar com rendimento máximo? Preocupado com essa 
questão fundamental, Sadi Carnot (1796-1832) idealizou um ciclo de operação, mostrado no 
diagrama ao lado, para uma máquina térmica que é constituído de quatro transformações 
reversíveis: duas isotérmicas e duas adiabáticas alternadas. 
 O estado inicial do gás é (PA,VA,T1), ponto A no 
diagrama. O sistema sofre uma expansão isotérmica 
reversível até o estado B (PB,VB,T1). É necessário 
nesse processo o fornecimento de uma quantidade 
de calor (indicada no diagrama por Q1, advinda do 
reservatório quente) ao sistema. O gás realiza um 
trabalho, área sob a curva que liga os estados A a B, 
que iguala a Q1. Do estado B o gás passa, por meio 
de uma expansão adiabática, ao estado C (PC,VC,T2) 
de menor temperatura (T2 < T1) realizando novamente 
trabalho (área sob a curva que liga os estados B e C). 
Em seguida, por compressão isotérmica, o sistema chega ao estado D (PD,VD,T2), cedendo uma 
quantidade de calorQ2 (indicada no diagrama) para o reservatório frio de modo a manter sua 
temperatura constante. Finalmente, por meio de uma compressão adiabática completa-se o ciclo 
fazendo-se o gás retornar ao estado A. Esse processo resulta em um trabalho líquido. O trabalho 
total, trabalho líquido, realizado no ciclo (área do ciclo) vale: 
 
21 QQW  . 
 
A característica marcante do ciclo de Carnot é que seu rendimento térmico depende 
somente das temperaturas das fontes quente e fria: 
1
2
T
T
1η  . 
 
 Esta expressão, que aqui apresentamos sem demonstração, é característica das 
chamadas máquinas de Carnot: máquinas térmicas que operam segundo um ciclo de Carnot. É 
dizer: não é válida, como a expressão anteriormente definida, para qualquer máquina térmica. 
 
A importância de uma máquina de Carnot reside no fato de que nenhuma máquina real 
trabalhando entre duas temperaturas dadas pode ter rendimento maior que o da máquina de 
Carnot operando entre essas mesmas temperaturas. 
 
O ciclo de Carnot, bem como qualquer outro ciclo reversível, pode ser operado em sentido 
inverso. Nesse caso a máquina térmica é designada como um refrigerador. Em um refrigerador 
um trabalho (às custas da energia elétrica, por exemplo) é dado à máquina, que então o utiliza 
para retirar calor de uma fonte fria, rejeitando parte desse calor para uma fonte quente (o meio 
ambiente, por exemplo). 
Uma decorrência da expressão do rendimento para máquinas de Carnot é: 
 
“Todas as máquinas térmicas de Carnot, operando entre reservatórios – fontes quente e 
fria – de mesmas temperaturas (T1 e T2) têm a mesma eficiência (mesmo rendimento)”. 
 
 
 
p 
V 
Q1 
Q2 
A 
B 
C 
D 
T1 
T2 
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4 
6 – Refrigerador 
 
 Refrigeradores (e condicionadores de ar) são 
equipamentos que fazem o calor fluir do frio para o 
quente, operando como uma máquina térmica invertida. 
Mediante a realização de um trabalho W por um agente 
externo uma quantidade de calor Q2 é removida da 
fonte fria e uma quantidade de calor Q1 é rejeitado para 
a fonte quente, com Q1 = Q2 + W, conforme 
representação esquemática exibida ao lado. 
 O interior do refrigerador é o reservatório frio, 
enquanto que o exterior (em geral, o ambiente da 
cozinha) é o reservatório quente. Dessa forma, o 
refrigerador aquece a cozinha. 
 O refrigerador mais eficiente é aquele que remove o máximo possível de calor da fonte fria, 
exigindo que um mínimo de trabalho seja realizado sobre ele. A eficiência (ou coeficiente de 
performance) de um refrigerador é definido por: 
 
21
1
2
QQ
Q
e
W
Q
e



 
 
Se o refrigerador opera de forma reversível, temos um dispositivo ideal temos um 
dispositivo ideal chamado de refrigerador de Carnot, para o qual vale – semelhantemente à 
máquina de Carnot – a relação 
 
1
2
1
2
T
T
Q
Q
 
 
e então, 
.
TT
T
e
21
2

 
 
 
7 - A Segunda Lei da Termodinâmica 
As primeiras máquinas térmicas construídas tinham uma eficiência muito baixa. Havia a 
expectativa de se poder projetar uma máquina térmica que pudesse converter o calor 
integralmente em trabalho. A analogia com um refrigerador ideal é imediata: simplesmente tirar-
se-ia calor de um “corpo frio” fornecendo-o a um “corpo quente” sem exigir trabalho externo 
algum. 
É de se observar que estas ambiciosas expectativas não violam a lei de conservação da 
energia. Mas esses projetos nunca foram realizados e há razões físicas que levam a acreditar 
que nunca o serão. 
A 2a Lei da Termodinâmica é uma afirmativa dessa negação. Vários são os possíveis 
enunciados para essa lei, todos eles equivalentes. Vejamos os mais importantes para nosso 
estudo. 
 
 
Enunciado de Kelvin–Planck 
 
“É impossível a qualquer máquina térmica transformar o calor extraído de uma fonte 
quente integralmente em trabalho.” 
 
Q1 
Q2 
R 
W = Q1 – Q2 
Fonte fria (T2) 
Fonte quente (T1) 
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5 
 A versão resumida do enunciado acima é: “Não existem máquinas térmicas perfeitas.” 
 
Enunciado de Clausius 
 
“É impossível a uma qualquer máquina térmica cíclica produzir, como único efeito, a 
transferência de calor de uma fonte fria para uma fonte quente.” 
 
Resumidamente falando: “Não existem refrigeradores perfeitos.” 
 
7.1 - A Segunda Lei da Termodinâmica: ordem x desordem. 
A essência da lei de conservação da energia, um dos mais importantes resultados da 
Física, está no fato de que os processos de trocas de energia têm um fator limitante: a 
preservação da energia total (sistema + meio). 
Há, no entanto, um aspecto, instigante e notável, envolvendo esse resultado: muitos 
processos físicos que não violam essa lei, não ocorrem na Natureza. É dizer, embora a lei geral 
de conservação da energia exija que a energia total dos sistemas interagentes (ou do Universo) 
permaneça constante, ela não especifica a direção do fluxo da energia entre os sistemas 
envolvidos. 
O perfeito entendimento dessas considerações é que nos leva a um dos mais importantes 
conceitos da Física: a entropia. Para o entendimento requerido e uma melhor compreensão dessa 
abordagem consideraremos alguns exemplos específicos. 
 
Exemplo 1 - Aprendemos que quando dois corpos a diferentes temperaturas são postos em 
contato, ocorre transferência de calor entre eles: o calor flui do corpo de temperatura mais alta 
para o corpo de temperatura mais baixa, até que se atinja o equilíbrio térmico. Mais ainda, a 
quantidade de calor cedida tem o mesmo valor (em módulo) que a quantidade de calor recebida, 
de acordo com a lei de conservação da energia (sistemas isolados). 
Pensemos agora em termos do fluxo de calor. E se ocorresse o oposto: o corpo mais frio 
cedesse calor ao corpo mais quente, com as quantidades de calor de mesmo módulo? A lei de 
conservação da energia não estaria violada, mas ..., isso não ocorre, não é? E por que não 
ocorre? 
Antes de buscarmos a resposta, aprofundemos mais o “espírito” dessa questão. 
Examinemos mais alguns exemplos de fenômenos inteiramente condizentes com a lei de 
conservação da energia, mas que não são naturais – no sentido de que não ocorrem na 
Natureza. 
 
Exemplo 2 - Um sistema físico é preparado conforme se esquematiza na figura (a) abaixo. Dois 
compartimentos de volumes iguais, termicamente isolados são separados por uma válvula. No 
compartimento da esquerda existe um gás em equilíbrio térmico isto é, com uma temperatura e 
uma pressão determinadas. Ao abrirmos a válvula, o gás contido no compartimento da esquerda 
expandir-se-á livremente passando a ocupar também o outro compartimento (figura b). Esse 
processo é designado como expansão livre do gás. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A expansão livre de um gás é um processo adiabático (não há trocas de calor; as paredes 
são isolantes térmicos) e nenhum trabalho é realizado sobre o gás (ou pelo gás). Assim, pela 1a 
Lei da Termodinâmica: 
(b) válvula aberta (a) válvula fechada 
Vácuo Sistema 
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6 
 
0UΔ0W;0QΔ  
 
o que significa que na expansão livre de um gás não há alteração da energia interna. 
As moléculas do gás distribuem-se pelos dois compartimentos. Novamente, um processo 
natural. É altamente improvável que as moléculas do compartimento da direita se organizem de 
tal modo que voltem, todas, para o compartimento da esquerda, embora isso não viole a lei de 
conservação da energia. A desordem atômica do gás aumenta, pois há agora mais posições no 
espaço que podem ser ocupadas pelas moléculas do gás 
 
Exemplo 3 - Considere no exemplo anterior que a situação inicial fosse diferente: separados pela 
válvula, temos quantidades diferentes de dois gases ideais, um em cada compartimento. O gás 
contido no compartimento da esquerda estando a uma temperatura superior que o gás contido no 
compartimento da direita. Se abrirmos a válvula, os gases se misturam, ocupando ambos os 
volumes e, ao final, teremos um gás (ideal) com temperatura intermediária entre as temperaturasiniciais. Novamente, é altamente improvável que as moléculas se organizem de modo a 
reproduzir a situação original apesar de tal fato não violar a lei de conservação da energia. 
Em termos de ordem e desordem, observemos que no início o sistema estava mais 
organizado - moléculas de cada gás tinham menos posições no espaço que podiam ser 
ocupadas antes da abertura da válvula. 
Dos exemplos acima podemos inferir uma certeza: 
 
A lei de conservação da energia não é determinante para a ocorrência de eventos: eventos 
que não violam a lei de conservação da energia podem não ocorrer na Natureza! 
 
8 – Desordem e Entropia 
A entropia é a medida da quantidade de desordem de um sistema. As moléculas de um 
gás que escapam de um recipiente passam de um estado relativamente ordenado para um 
estado desordenado. A desordem aumenta: a entropia aumenta. A entropia, juntamente com a 
energia interna e a temperatura, é uma das propriedades físicas de um sistema que pode ser 
medida e à qual podemos associar um número e uma unidade. 
Embora em nosso estudo estejamos preocupados apenas com os aspectos qualitativos da 
entropia, para desenvolver um melhor conhecimento físico acerca do conceito, enunciaremos 
alternativamente a 2a Lei da Termodinâmica da seguinte forma: 
 
“As únicas mudanças possíveis num sistema isolado são aquelas em que a entropia do 
sistema aumenta ou permanece constante. Processos nos quais a entropia diminui, não 
ocorrem.” 
 
De acordo com o enunciado acima, a entropia permanece constante apenas nos processos 
reversíveis e sempre aumenta nos processos irreversíveis. Como nenhum processo natural é 
reversível, quando um processo espontâneo ocorre a entropia do universo aumenta. Assim, 
enquanto a energia do universo permanece constante, a entropia do universo sempre aumenta. A 
entropia não obedece a uma lei de conservação. 
 
9 - Exercícios 
1 - Uma máquina térmica executa um ciclo entre as temperaturas 500K e 400K. O máximo 
rendimento que essa máquina poderá ter será: 
a) 10%; b) 20%; c) 25%; d) 30%; e) 80%. 
 
2 - Uma máquina térmica opera sob um ciclo de Carnot. A expansão isotérmica do gás ideal 
ocorre a 400K e a compressão isotérmica a 300K. Durante a expansão, 500cal de calor são 
transferidas para o gás. Considere 1cal = 4,2J e as seguintes afirmativas: 
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7 
(I) o rendimento da máquina térmica é de25%; 
(II) o calor rejeitado pelo gás durante a compressão isotérmica é de1575 J; 
(III) o trabalho realizado pelo gás durante a expansão isotérmica é de 2100J; 
(IV) o trabalho realizado pelo gás durante a compressão isotérmica é de intensidade igual a 
1575J. 
 
Qual, sendo V (verdadeiro), F(falso), a seqüência correta? 
a) V V V V; b) V V F F; c) V F V F; d) F F F V; e) V V V F. 
 
3 - Uma máquina térmica que opera entre temperaturas de 240 K e 480 K realiza 210 J de 
trabalho, em cada ciclo, no qual retira da fonte quente 150cal. a)Considerando que 1 cal = 4,2 
J, calcule o rendimento desta máquina. b) Esta máquina é de Carnot? Justifique sua resposta. 
 
4 - São quatro as etapas do ciclo de funcionamento de uma máquina térmica. 
 
1a etapa (A – B): expansão isobárica; 2a etapa (B – C): expansão isotérmica; 
3a etapa (C – D): contração isobárica; 4a etapa (D – A): compressão isométrica. 
 
Assinale o diagrama PxV (pressão versus volume) correspondente a este ciclo. 
 
 
 
 
 
 
 
5 - Uma máquina de Carnot opera entre um reservatório quente a 320K e um reservatório frio a 
260K. Se ela absorve 500J de calor, por ciclo, do reservatório quente, que trabalho ela pode 
fornecer por ciclo? 
 
6 - O trabalho realizado por uma máquina de Carnot é de 1000 J. A temperatura da fonte quente 
é de 127C, sendo de 27C a temperatura da fonte fria. Podemos então concluir que a 
quantidade de energia absorvida pelo fluido de trabalho durante a expansão isotérmica e a 
quantidade de energia cedida para a fonte fria valem, respectivamente, em joules, 
a) 4000 e 3000; c) 3000 e 2500; e) 3000 e 2000. 
b) 4000 e 2500; d) 3000 e 3000; 
 
7 - Qual o rendimento de uma máquina térmica 
que segue o ciclo descrito no diagrama, sabendo 
que absorve 40.000 J de calor por ciclo? 
a) 12% 
b) 15% 
c) 25% 
d) 39% 
e) 50% 
 
8 - Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas de 240 K e 440 K. Em cada ciclo, a 
máquina fornece 10 kJ de trabalho. Determine a quantidade de calor, em kJ, rejeitada pela 
máquina em cada ciclo. 
 
9 - Para uma máquina térmica operando segundo um ciclo de Carnot, são feitas as seguintes 
afirmações ponderadas: 
 
P 
V 
A B 
C D 
(a) 
P 
V 
A 
B C 
D 
(b) 
P 
V 
A 
B 
C D 
(c) V 
P 
A 
B C 
D 
(d) 
P 
V 
A B 
C D 
(e) 
p (105 N/m2) 
2 
1 
V (m3) 
0,1 0,2 
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8 
(01) - na compressão adiabática a energia interna do gás diminui. 
(02) - na expansão isotérmica o gás recebe calor de uma das fontes. 
(04) - na expansão adiabática a temperatura do gás diminui. 
(08) - na compressão isotérmica a energia interna do gás diminui. 
(16) - na transformação cíclica o gás atinge o equilíbrio térmico com a fonte quente, ao reiniciar 
novo ciclo. 
 
A soma dos números que precedem as afirmativas corretas vale 
a) 3 b) 7 c) 15 d) 18 e) 22 
 
10 - O ciclo de Carnot compreende: 
a) duas transformações isotérmicas e duas isométricas. 
b) duas transformações isobáricas e duas isométricas. 
c) duas transformações adiabáticas e duas isobáricas. 
d) duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas. 
e) duas transformações isotérmicas e duas isobáricas. 
 
11 - Certa máquina térmica reversível trabalha entre -73 o C e +27 oC. O seu rendimento máximo 
é igual a: 
a) 2/3 b) 1/3 c) 27/73 d) 3/73 e) 1 
 
12 - Um estagiário de engenharia apresenta ao seu superior um projeto de uma máquina térmica 
que operando entre 300 K e 600 K, e obterá um trabalho útil de 800 J para uma quantidade de 
calor recebida de 1200 J por ciclo. Assinale a afirmativa CORRETA. 
a) O projeto é realizável pois não viola 1a Lei da Termodinâmica. 
b) O projeto é irrealizável pois viola a 1a Lei da Termodinâmica. 
c) O projeto é realizável. O rendimento da máquina projetada é inferior ao da máquina de Carnot 
operando entre as mesmas temperaturas. 
d) O projeto é irrealizável. O rendimento da máquina projetada é superior ao da máquina de 
Carnot operando entre as mesmas temperaturas. 
e) Os dados não permitem avaliar a exeqüibilidade do 
projeto. 
 
13 - O diagrama representa um ciclo de Carnot entre as 
temperaturas T1 = 800 K e T2 = 400 K. Sabendo-se que o 
motor de Carnot recebe Q1 = 1000 J da fonte quente, o 
calor rejeitado (Q2) e o trabalho (W) valem, em módulo, 
respectivamente: 
a) 500 J e 500 J; d) 400 J e 600 J; 
b) 300 J e 700 J; e) 200 J e 800 J; 
c) 100 J e 900 J; 
 
14 - Considere as seguintes afirmativas. 
 
(I) - O ciclo de Carnot é importante porque seu rendimento é próximo de 100%. 
(II) - Duas máquinas térmicas operando sob o ciclo de Carnot terão o mesmo rendimento. 
(III) - O rendimento de uma máquina térmica qualquer é função exclusiva das temperaturas 
das fontes quente e fria. 
 
Quais são as afirmativas corretas? 
a) apenas (I) c) apenas (II) e (III) e) nenhuma 
b) apenas (I) e (II) d) todas 
 
p 
V 
Q1 
Q2 
A 
B 
C 
D T1 
T2 
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9 
15 - A importância do ciclo de Carnot reside no fato de ser: 
a) o ciclo da maioria dos motores térmicos. 
b) o ciclo tem rendimento igual a 100%. 
c) o ciclo que determina o máximo rendimento que um motor térmico pode ter entre duas 
temperaturas dadas. 
d) o ciclo tem rendimento maior que 100%. 
e) o ciclo tem rendimento igual a 50%. 
 
16 - Uma máquina térmica funciona realizando o ciclo de Carnot. Em cada ciclo o trabalho útil 
fornecido pela máquina é de 2.000J. As temperaturas das fontes térmicas são 227C e 27 C , 
respectivamente. O rendimento da máquina, a quantidade de calor retirada da fonte quente e 
aquantidade de calor rejeitada para a fonte fria são, respectivamente: 
a) 60%, 4.000J e 6.000J c) 40%, 5.000J e 3.000J e) 30%, 6.000J e 4.000J 
b) 40%, 3.000J e 5.000J d) 40%, 4.000J e 1.000J 
 
10 - RESPOSTAS 
 
1. b; 2. a; 
3. (a) 33%, (b) Não, o rendimento da máquina de Carnot correspondente é 50%; 
4. b; 5. 93,75 J 
6. a; 7. e; 
8. 7,78 kJ; 9. e; 
10. d; 11. b; 
12. d; 13. a; 
14. e; 15. c; 
16. c.