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Em uma planta industrial que utiliza uma turbina para acionar equipamentos de geração, qual interpretação representa corretamente o princípio de funcionamento das máquinas térmicas quando se considera a absorção de calor de uma fonte quente, a realização de trabalho mecânico e a rejeição inevitável de calor para uma fonte fria? Questão 3Resposta a. A máquina térmica transforma integralmente todo o calor absorvido em trabalho útil, desde que opere com fluido de trabalho em regime cíclico e pressão constante. b. A máquina térmica converte parte da energia térmica em trabalho, mas sempre rejeita calor residual, pois sua eficiência real é limitada pela Segunda Lei da Termodinâmica. c. A máquina térmica depende apenas da quantidade de combustível consumido, sendo irrelevante a diferença de temperatura entre as fontes quente e fria. d. A máquina térmica dispensa fonte fria quando utiliza turbina a gás, pois os gases de combustão eliminam qualquer necessidade de rejeição térmica ao ambiente. e. A máquina térmica é definida por retirar calor da fonte fria e transferi-lo espontaneamente para a fonte quente sem consumo de trabalho externo.
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Aprendendo com Exercícios

há 3 semanas

Respostas

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há 3 semanas

Vamos analisar as alternativas com base no princípio das máquinas térmicas e a Segunda Lei da Termodinâmica: a) Incorreta. Nenhuma máquina térmica pode transformar integralmente todo o calor absorvido em trabalho útil, mesmo operando em regime cíclico e pressão constante. b) Correta. A máquina térmica converte parte da energia térmica em trabalho, mas sempre rejeita calor residual para a fonte fria, pois a eficiência é limitada pela Segunda Lei da Termodinâmica. c) Incorreta. A eficiência depende da diferença de temperatura entre as fontes quente e fria, não apenas da quantidade de combustível. d) Incorreta. Mesmo turbinas a gás precisam rejeitar calor para o ambiente; não dispensam a fonte fria. e) Incorreta. O processo descrito viola a Segunda Lei da Termodinâmica, pois calor não pode fluir espontaneamente da fonte fria para a quente sem trabalho externo. Portanto, a alternativa correta é: b. A máquina térmica converte parte da energia térmica em trabalho, mas sempre rejeita calor residual, pois sua eficiência real é limitada pela Segunda Lei da Termodinâmica.

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