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Ciclo de Carnot O que caracteriza o Ciclo de Carnot? A) A troca de calor ocorre em processos irreversiveis. B) O ciclo e composto apenas por transformacoes isotermicas. C) O ciclo e ideal, composto por dois processos isotermicos e dois adiabaticos. D) O Ciclo de Carnot e um ciclo com alta eficiencia, mas sem trocas de calor. Resposta: C) O ciclo e ideal, composto por dois processos isotermicos e dois adiabaticos. Explicacao: O Ciclo de Carnot e um ciclo termodinamico ideal que e composto por duas transformacoes isotermicas (onde a temperatura se mantem constante) e duas adiabaticas (onde nao ha troca de calor com o ambiente). Qual e o objetivo principal do Ciclo de Carnot? A) Aumentar a eficiencia dos motores a vapor. B) Servir como um modelo teorico para determinar a eficiencia maxima possivel em um motor termico. C) Produzir eletricidade a partir de calor. D) Ser utilizado em motores de combustao interna. Resposta: B) Servir como um modelo teorico para determinar a eficiencia maxima possivel em um motor termico. Explicacao: O Ciclo de Carnot e um modelo teorico que serve para estabelecer a eficiencia maxima que qualquer motor termico pode alcancar, sem que haja perdas de energia em processos irreversiveis. Qual e a relacao entre a temperatura das fontes de calor no Ciclo de Carnot? A) A temperatura da fonte quente e sempre menor que a da fonte fria. B) A temperatura da fonte quente deve ser superior a da fonte fria para que o ciclo funcione. C) As temperaturas das fontes quente e fria devem ser iguais. D) A fonte fria deve estar em uma temperatura mais alta que a fonte quente. Resposta: B) A temperatura da fonte quente deve ser superior a da fonte fria para que o ciclo funcione. Explicacao: Para que o Ciclo de Carnot funcione, a fonte quente deve estar a uma temperatura mais alta do que a fonte fria. O calor flui da fonte quente para a fria, realizando trabalho no processo. Quais sao os processos que ocorrem durante a expansao isotermica no Ciclo de Carnot? A) O fluido de trabalho se aquece a pressao constante. B) O fluido de trabalho recebe calor e se expande, mantendo a temperatura constante. C) O fluido de trabalho realiza trabalho e se resfria. D) O fluido de trabalho e comprimido a uma temperatura constante. Resposta: B) O fluido de trabalho recebe calor e se expande, mantendo a temperatura constante. Explicacao: Durante a expansao isotermica, o fluido de trabalho recebe calor da fonte quente e se expande de maneira que sua temperatura permaneca constante, realizando trabalho sobre o ambiente. Durante o Ciclo de Carnot, o que acontece no processo de compressao adiabatica? A) O fluido de trabalho e aquecido sem troca de calor com o ambiente. B) O fluido de trabalho e comprimido e sua temperatura aumenta, sem troca de calor com o ambiente. C) O fluido de trabalho e comprimido, mas sua temperatura nao muda. D) O fluido de trabalho e resfriado e comprimido ao mesmo tempo. Resposta: B) O fluido de trabalho e comprimido e sua temperatura aumenta, sem troca de calor com o ambiente. Explicacao: Na compressao adiabatica, o fluido de trabalho e comprimido, o que faz com que sua temperatura aumente. Esse processo ocorre sem troca de calor com o ambiente, o que caracteriza o processo adiabatico. O que ocorre durante a rejeicao de calor no Ciclo de Carnot? A) O fluido de trabalho recebe calor da fonte fria. B) O fluido de trabalho perde calor para a fonte quente. C) O fluido de trabalho rejeita calor para a fonte fria, enquanto mantem sua pressao constante. D) O fluido de trabalho se expande, realizando trabalho. Resposta: C) O fluido de trabalho rejeita calor para a fonte fria, enquanto mantem sua pressao constante. Explicacao: Durante a rejeicao de calor, o fluido de trabalho perde calor para a fonte fria enquanto sua temperatura se mantem constante, caracterizando um processo isotermico. Qual e a principal caracteristica da expansao adiabatica no Ciclo de Carnot? A) O fluido de trabalho expande-se sem trocar calor com o ambiente, realizando trabalho. B) O fluido de trabalho recebe calor enquanto sua temperatura permanece constante. C) O fluido de trabalho realiza trabalho sem mudancas de temperatura. D) O fluido de trabalho se resfria durante a expansao. Resposta: A) O fluido de trabalho expande-se sem trocar calor com o ambiente, realizando trabalho. Explicacao: Durante a expansao adiabatica, o fluido de trabalho realiza trabalho ao se expandir, mas nao ha troca de calor com o ambiente. Esse processo e adiabatico, ou seja, ocorre sem transferencia de calor. No Ciclo de Carnot, qual e a condicao necessaria para que o ciclo seja reversivel? A) Todos os processos devem ser isotermicos. B) Todos os processos devem ser adiabaticos. C) O ciclo deve ocorrer em sistemas ideais, sem perdas de energia. D) A pressao no sistema deve ser constante. Resposta: C) O ciclo deve ocorrer em sistemas ideais, sem perdas de energia. Explicacao: Para que o Ciclo de Carnot seja reversivel, ele deve ocorrer em sistemas ideais, ou seja, sem dissipacao de energia e sem irreversibilidades, o que garante a reversibilidade dos processos. O Ciclo de Carnot tem uma eficiencia limitada. Qual fator e essencial para determinar essa eficiencia? A) A diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria. B) O tipo de fluido de trabalho utilizado. C) A pressao de operacao no ciclo. D) A velocidade de compressao e expansao. Resposta: A) A diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria. Explicacao: A eficiencia do Ciclo de Carnot e diretamente proporcional a diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria. Quanto maior essa diferenca, maior a eficiencia do ciclo. Qual e a formula que expressa a eficiencia do Ciclo de Carnot? A) =1 T q T f B) = T q T f C) =1 T f T q D) =1 T q +1 T f Resposta: A) =1 T q T f Explicacao: A eficiencia do Ciclo de Carnot e dada pela formula =1 T q T f , onde T f e a temperatura da fonte fria e T q e a temperatura da fonte quente. A eficiencia e maior quando a diferenca entre as temperaturas e maior. O que acontece se a diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria no Ciclo de Carnot for muito pequena? A) A eficiencia do ciclo aumenta. B) O ciclo se torna impossivel de realizar. C) A eficiencia do ciclo diminui. D) O trabalho realizado pelo ciclo e maior. Resposta: C) A eficiencia do ciclo diminui. Explicacao: Quanto menor a diferenca de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria, menor sera a eficiencia do Ciclo de Carnot. Isso ocorre porque a eficiencia depende da razao entre as temperaturas das fontes. O Ciclo de Carnot e ideal. Qual e a principal razao para isso? A) Todos os processos no ciclo sao reversiveis e nao ha perdas de energia. B) O fluido de trabalho e completamente puro. C) O ciclo e baseado em combustao interna. D) O ciclo ocorre em alta pressao. Resposta: A) Todos os processos no ciclo sao reversiveis e nao ha perdas de energia. Explicacao: O Ciclo de Carnot e considerado ideal porque seus processos sao reversiveis e nao ha perdas de energia. Em um ciclo real, sempre ha algum tipo de dissipacao de energia e irreversibilidade. Em um Ciclo de Carnot, qual e a funcao do fluido de trabalho? A) Transferir calor da fonte fria para a fonte quente. B) Realizar trabalho a partir da diferenca de temperatura entre as fontes. C) Transferir calor sem realizar trabalho. D) Controlar a pressao dentro do sistema. Resposta: B) Realizar trabalho a partir da diferenca de temperatura entre as fontes. Explicacao: O fluido de trabalho no Ciclo de Carnot tem a funcao de transferir calor das fontes quente e fria e realizar trabalho. Esse trabalho e gerado pela diferenca de temperatura entre as duas fontes, o que permite a conversao de calor em trabalho mecanico. Qual e a principal desvantagem de se utilizar um Ciclo de Carnot em um motor real? A) O ciclo e altamente eficiente. B) Ele nao levaem conta as irreversibilidades presentes nos processos reais. C) Ele nao pode operar com qualquer fluido de trabalho.
