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Termodinâmica

Grau Técnico
A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece limites fundamentais para a conversão de calor em trabalho. De acordo com o enunciado de Kelvin-Planck, nenhuma máquina térmica pode operar com 100% de eficiência, pois sempre haverá uma parcela de calor que não se transforma em trabalho. Isso implica que, mesmo com tecnologias avançadas, as máquinas térmicas industriais modernas ainda enfrentam perdas inevitáveis de energia. Com base no enunciado de Kelvin-Planck, avalie as implicações da Segunda Lei da Termodinâmica para o rendimento das máquinas térmicas e identifique a alternativa que expressa corretamente essa limitação. A A máquina térmica ideal é possível apenas em ciclos reversíveis, pois nesses casos o calor é totalmente convertido em trabalho. B A impossibilidade de rendimento total está relacionada à necessidade de uma fonte fria, que absorve parte do calor não convertido em trabalho. C Nenhuma máquina térmica pode ter rendimento de 100%, pois parte do calor sempre será rejeitada a uma fonte fria. D O rendimento de uma máquina térmica pode atingir 100% se o calor for transferido espontaneamente da fonte fria para a quente.
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Roberto Takashi Tsuji

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Vamos analisar as alternativas com base no enunciado de Kelvin-Planck e na Segunda Lei da Termodinâmica: A) A máquina térmica ideal é possível apenas em ciclos reversíveis, pois nesses casos o calor é totalmente convertido em trabalho. - Esta afirmação é incorreta, pois mesmo em ciclos reversíveis, não é possível converter todo o calor em trabalho devido à Segunda Lei. B) A impossibilidade de rendimento total está relacionada à necessidade de uma fonte fria, que absorve parte do calor não convertido em trabalho. - Esta afirmação é verdadeira, pois a presença de uma fonte fria é essencial para o funcionamento das máquinas térmicas e é a razão pela qual não se pode ter 100% de eficiência. C) Nenhuma máquina térmica pode ter rendimento de 100%, pois parte do calor sempre será rejeitada a uma fonte fria. - Esta afirmação também é verdadeira e reflete diretamente o enunciado de Kelvin-Planck. D) O rendimento de uma máquina térmica pode atingir 100% se o calor for transferido espontaneamente da fonte fria para a quente. - Esta afirmação é falsa, pois a transferência espontânea de calor da fonte fria para a quente não é possível, de acordo com a Segunda Lei. Agora, considerando que as alternativas B e C estão corretas, mas a C é a que expressa diretamente a limitação imposta pela Segunda Lei da Termodinâmica, a alternativa correta é: C) Nenhuma máquina térmica pode ter rendimento de 100%, pois parte do calor sempre será rejeitada a uma fonte fria.

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