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Um escritório de patentes analisa as afirma�vas de um inventor que deseja obter os direitos sobre três máquinas térmicas reais que trabalham em um ciclo termodinâmico. Os dados sobre o calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho produzido pela máquina térmica – ambos expressos em Joules – encontram-se na tabela abaixo. As afirma�vas do inventor são: Afirma�va 1: O rendimento das máquinas A e C são os mesmos para quaisquer temperaturas de fonte quente e de fonte fria. Afirma�va 2: As máquinas A, B e C obedecem à Segunda Lei da Termodinâmica. Afirma�va 3: Se o calor rejeitado nas três situações acima for dobrado e se for man�da a mesma produção de trabalho, a máquina B apresentará rendimento superior aos das máquinas A e C, supondo atendidos os princípios da termodinâmica. Tomando sempre as temperaturas dos reservatórios das fontes quente e fria das máquinas como 900 K e 300 K, está(ão) correta(s) a(s) afirma�va(s):

a) 1, apenas.
b) 2, apenas.
c) 1, 2 e 3.
d) 1 e 3, apenas.
e) 2 e 3, apenas.
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Praticando Para o Saber

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para analisar as afirmações do inventor sobre as máquinas térmicas, vamos considerar os princípios da termodinâmica, especialmente a eficiência das máquinas térmicas e a Segunda Lei da Termodinâmica. 1. Afirmação 1: O rendimento das máquinas A e C são os mesmos para quaisquer temperaturas de fonte quente e de fonte fria. - O rendimento de uma máquina térmica ideal (máquina de Carnot) depende apenas das temperaturas das fontes quente e fria. Se as máquinas A e C operam entre as mesmas temperaturas, essa afirmação pode ser verdadeira. No entanto, se as máquinas não forem ideais, essa afirmação pode não se sustentar. 2. Afirmação 2: As máquinas A, B e C obedecem à Segunda Lei da Termodinâmica. - A Segunda Lei afirma que não é possível converter todo o calor absorvido em trabalho, e que sempre haverá uma parte do calor que será rejeitada. Se as máquinas estão operando normalmente, essa afirmação deve ser verdadeira. 3. Afirmação 3: Se o calor rejeitado nas três situações acima for dobrado e se for mantida a mesma produção de trabalho, a máquina B apresentará rendimento superior aos das máquinas A e C. - O rendimento de uma máquina térmica é dado pela relação entre o trabalho produzido e o calor absorvido. Se o calor rejeitado é dobrado, isso pode afetar o rendimento, mas não necessariamente significa que a máquina B terá um rendimento superior, a menos que se conheçam as características específicas das máquinas. Agora, analisando as opções: - a) 1, apenas: Não é possível afirmar que a 1 é verdadeira sem mais informações. - b) 2, apenas: A 2 parece correta, pois as máquinas devem obedecer à Segunda Lei. - c) 1, 2 e 3: Não podemos afirmar que a 1 e a 3 são verdadeiras sem mais dados. - d) 1 e 3, apenas: Novamente, não podemos afirmar que a 1 e a 3 são verdadeiras. - e) 2 e 3, apenas: A 2 é verdadeira, mas a 3 não pode ser confirmada sem mais informações. Portanto, a única afirmação que podemos considerar correta com certeza é a b) 2, apenas.

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