Protótipo de Máquina Térmica laboratório Pré-teste e pós teste.

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Protótipo de Máquina Térmica 
 
Pré Teste 
Respostas enviadas em: 01/04/2025 19:31 
1. 
O ciclo de Carnot faz parte de um ciclo particular de transformações termodinâmicas 
de um gás ideal para máquina térmica e está ilustrado na figura a seguir, que mostra 
o diagrama p–V. 
 
 
 
Pode-se afirmar que: 
Resposta incorreta. 
A. 
O ciclo se refere a um processo isotérmico, um isobárico, um adiabático e um isocórico. 
Incorreto. As transformações podem ser isobáricas, quando a pressão é constante, variando 
volume e temperatura, e isocóricas, quando o volume é constante, variando pressão e 
temperatura. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
O ciclo se refere a dois processos isobáricos e dois isocóricos. 
Incorreto. As transformações podem ser isobáricas, quando a pressão é constante, variando 
volume e temperatura, e isocóricas, quando o volume é constante, variando pressão e 
temperatura. 
 
Você acertou! 
C. 
O ciclo se refere a dois processos isotérmicos e dois adiabáticos. 
Correto. As transformações podem ser isotérmicas, quando a temperatura é constante, 
variando pressão e volume, e adiabáticas, quando não há troca de calor com o meio externo. 
 
 
 
2. 
A partir dos estudos da termodinâmica envolvendo um dos processos reversíveis, sabemos 
que, quando ocorre a expansão adiabática de um gás ideal, é porque: 
Resposta incorreta. 
A. 
Há um grande aumento no volume do gás sob pressão constante. 
Incorreto. Isso é uma característica de um processo de admissão isobárica. 
 
Você acertou! 
B. 
Há uma redução na energia interna do gás. 
Correto. Durante a expansão adiabática, o gás aumenta de volume, realizando, assim, certa 
quantidade de trabalho sobre o meio externo. Isso faz com que a energia interna do gás seja 
reduzida, uma vez que nenhuma troca de calor acontece no processo. 
 
Resposta incorreta. 
C. 
Há um grande aumento na pressão do gás e uma diminuição de seu volume, sem que haja 
trocas de calor. 
Incorreto. Essas são características de um processo de compressão adiabática. 
 
 
3. 
As leis dos gases ideais devem ser entendidas como leis limite, pois os gases reais não 
as obedecem exatamente para qualquer valor de pressão e temperatura. Elas são 
válidas para gases submetidos a baixas pressões, para gases contidos em um grande 
volume e/ou para gases mantidos a altas temperaturas. (Texto adaptado de 
MAGALHAES, W. F., FERNANDES, N. G., FERREIRA, A. C., Físico-química I, 
Termodinâmica do Equilíbrio. Minas Gerais: UFMG/Dep. De Química, pag. 6, 
2009). 
Com base no enunciado acima, podemos dizer que um gás ideal recebe calor e 
fornece trabalho após quais transformações? 
Resposta incorreta. 
A. 
Adiabática e isobárica. 
Incorreto. No processo adiabático, o processo ocorre sem troca de calor. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
Isométrica e isotérmica. 
Incorreto. No processo isométrico, o volume é constante. 
 
Você acertou! 
C. Isobárica e isotérmica. 
4. 
A base de funcionamento da máquina térmica é a conversão de calor em trabalho mecânico. 
A partir desse entendimento, podemos afirmar: 
Resposta incorreta. 
A. 
O trabalho realizado em máquinas será a soma do calor fornecido pela fonte fria com o calor 
absorvido pela fonte quente. 
Incorreto. O trabalho realizado em máquinas será a diferença do calor fornecido pela fonte 
quente em relação ao calor absorvido pela fonte fria. 
 
Você acertou! 
B. 
Carnot descobriu que as máquinas térmicas eram mais eficientes quando havia transferência 
de calor da temperatura mais alta para a temperatura mais baixa. 
Correto. A cada ciclo de operação da máquina térmica, uma quantidade de calor é retirada da 
fonte quente e parte rejeitada a fonte fria, essa última necessária para se estabelecer o ciclo. 
 
Resposta incorreta. 
C. 
O trabalho não depende da transferência de energia térmica; destaca-se que é possível 
transformar todo o calor em trabalho. 
Incorreto. O trabalho depende sim da transferência de energia térmica, e apenas uma parte 
da energia que recebe pode ser transformada em trabalho. 
 
 
5. 
O processo isotérmico faz parte dos postulados da termodinâmica reversível, e, nele, a 
temperatura permanece constante. Em um gás, há situações em que uma mudança no 
sistema não produz variações de temperatura, mas de características físicas. A partir desse 
entendimento, pode-se dizer que: 
Você acertou! 
A. 
A temperatura da água permanece constante quando ocorre a mudança de fase de líquido 
para gás; logo, trata-se de um processo isotérmico. 
Correto. Quando a água ferve, ocorre uma mudança de fase, de líquido para gás, e a 
temperatura permanece constante a aproximadamente 100ºC, pois outros fatores podem 
influenciar o valor. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
A máquina de Carnot está sujeita aos processos isotérmicos, sendo que, ao passar pelo 
estágio isotérmico, há variação do gás, fazendo com que o trabalho seja inútil. 
Incorreto. O ciclo de Carnot abrange quatro estágios, sendo dois isotérmicos e dois 
adiabáticos. Os estágios isotérmicos são a compressão e a expansão de um gás, responsáveis 
pela produção de trabalho útil. 
 
Resposta incorreta. 
C. 
Para proporcionar um aumento na pressão de uma determinada amostra gasosa em uma 
transformação isotérmica, é necessário aumentar o seu volume. 
Incorreto. Para que haja esse aumento da pressão, é necessária a diminuição do volume. 
 
 
Pós Teste 
1. 
A transformação cíclica de um gás ideal acontece devido a uma sequência de transformações 
distintas, porém os valores de pressão, volume e temperatura ao final do processo são 
idênticos aos do início do processo. Isso quer dizer que, ao final da transformação, o gás se 
encontra no mesmo estado termodinâmico do início do processo. 
 
De acordo com as leis da termodinâmica, em um ciclo completo de uma máquina térmica: 
Resposta incorreta. 
A. 
A variação de temperatura é negativa. 
A variação da energia interna do gás é nula ao final do ciclo. Lembre-se de que a energia 
interna depende da temperatura. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
A variação de temperatura é positiva. 
A variação da energia interna do gás é nula ao final do ciclo. Lembre-se de que a energia 
interna depende da temperatura. 
 
Você acertou! 
C. 
A variação de energia interna é nula, pois a máquina volta a operar com a temperatura inicial. 
Qualquer máquina térmica opera em ciclos. Durante um ciclo, a máquina passa por diversos 
estados de pressão, volume e temperatura, no entanto, no início de um novo ciclo, a 
temperatura da máquina retorna à sua medida inicial. Por isso, a variação da energia interna, 
que depende da temperatura, é nula. 
 
2. 
A segunda lei da termodinâmica, que diz respeito à transferência de energia térmica, ou seja, 
à conversão de calor em trabalho útil, pode ser expressa em diversas formas diferentes. 
Assinale a alternativa correta: 
Resposta incorreta. 
A. 
A termodinâmica nos diz que toda máquina térmica é capaz de transformar em trabalho todo 
o calor que recebe. 
Nenhuma máquina térmica tem capacidade de transformar em trabalho útil todo o calor que 
recebe; apenas uma parte dessa energia é convertida em trabalho. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
É possível que uma máquina, sem a ajuda de um agente externo, consiga conduzir calor de 
um sistema para outro que esteja a uma temperatura maior. 
O calor é espontaneamente transferido do corpo que possui temperatura mais alta para o que 
possui temperatura mais baixa, e o calor só é transferido enquanto os corpos possuírem 
temperaturas diferentes entre si. 
 
Você acertou! 
C. 
O trabalho útil gerado por uma máquina térmica é equivalente à quantidade de calor 
recebida menos a quantidade de calor rejeitada. 
A termodinâmica utiliza o princípio da conservação de energia para relacionar o calor 
recebido, o calor rejeitado e o trabalho útil gerado por uma máquina térmica. 
 
 
3. 
Os motores de combustão interna são exemplos de máquinas térmicas, e seu funcionamento 
é permitido pelo calor absorvido que é produzido apartir da queima de uma mistura de 
combustível e ar, que é periodicamente injetada no interior de seus cilindros. 
 
Desse modo, como podemos compreender em termos físicos o comportamento da máquina 
térmica? 
Resposta incorreta. 
A. 
As máquinas térmicas rejeitam o calor que não foi usado para um reservatório chamado 
fonte quente. 
As máquinas térmicas rejeitam o calor que não foi usado para um reservatório chamado fonte 
fria. 
 
Você acertou! 
B. 
As máquinas térmicas operam em um ciclo. 
Nas máquinas térmicas, o trabalho é gerado por meio da aplicação dos ciclos adequados. 
 
Resposta incorreta. 
C. 
As máquinas térmicas rejeitam o calor de uma fonte de alta temperatura. 
As máquinas térmicas recebem calor de uma fonte de alta temperatura. 
 
4. 
Para evitar o superaquecimento em um motor, utiliza-se uma substância para absorver boa 
parte desse calor. Na maioria das vezes, usa-se água, que fica armazenada em um recipiente 
chamado de radiador. A água tem a função de resfriar o motor, absorvendo o calor que sobra 
das transformações. 
Sobre esse contexto, assinale a alternativa correta: 
Resposta incorreta. 
A. 
Nesse sistema, não há como ter indícios de ciclos termodinâmicos; logo, não é possível 
afirmar que se trata de uma máquina térmica. 
Pelas características de energia expressas no contexto, trata-se, sim, de uma máquina térmica 
com ciclos termodinâmicos. 
 
Resposta incorreta. 
B. 
Foram descritas características de um modelo de máquina térmica, pois ela está operando 
entre duas fontes, sendo ambas frias. 
A máquina térmica sempre vai operar entre duas fontes de calor, sendo uma fonte quente e 
uma fonte fria. 
 
Você acertou! 
C. 
Esse dispositivo tem características verídicas de uma máquina térmica, pois transforma calor 
em trabalho. 
O trabalho pode ser calculado por meio da área do gráfico p x V, que é um ciclo no sentido 
horário. O calor trocado associado ao ciclo é a diferença entre a quantidade de calor recebido 
por uma fonte, chamada fonte quente, e a quantidade de calor cedido para outra fonte, 
chamada fonte fria. 
 
 
5. 
A eficiência térmica é um dos fatores que ainda hoje geram muita discussão. É por esse 
motivo que alguns engenheiros estão constantemente tentando melhorar a eficiência dos 
dispositivos, pois mais eficiência significa menos consumo de combustíveis. 
 
De acordo com o texto acima, e com base no funcionamento de uma máquina térmica real, 
pode-se afirmar que: 
Resposta incorreta. 
A. 
A máquina térmica real pode atingir rendimentos superiores aos das máquinas de Carnot. 
Máquinas térmicas reais não podem atingir essas condições. 
 
Você acertou! 
B. 
A máquina térmica real não poderá ter um rendimento superior ao rendimento de uma 
máquina de Carnot. 
As máquinas térmicas reais não operam nas mesmas condições que a máquina de Carnot. 
Além disso, o rendimento da máquina térmica real depende das quantidades de calor trocadas 
entre as fontes quente e fria da máquina. 
 
Resposta incorreta. 
C. 
A máquina térmica real tem rendimento igual a 100%. 
Deve-se ter em mente que sempre haverá perdas.