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Na primeira fase da revolução industrial, o processo de exploração do carvão, na Inglaterra, foi melhorado com a utilização de máquinas a vapor, para retirar a água acumulada nas minas. Considere uma máquina a vapor representada pelo esquema seguinte:
Q2 é a energia retirada do reservatório de maior temperatura (T2) a cada ciclo. Q1 é a energia cedida ao reservatório de menor temperatura (T1). W é a energia associada ao trabalho da máquina sobre a vizinhança. Então, analise as afirmativas:
I. Pela primeira lei da Termodinâmica, em valores absolutos, Q1+Q2=W.
II. Se o esquema representa uma máquina reversível, o ciclo termodinâmico realizado pela substância de trabalho é formado por duas isotermas e duas adiabáticas.
III. Como o reservatório de temperatura mais alta perde energia e o reservatório de temperatura mais baixa ganha energia, T2 diminui e T1 aumenta, por isso o rendimento diminui com o tempo.
Está(ão) correta(s):
- A) apenas I.
- B) apenas II.
- C) apenas III.
- D) apenas I e II.
- E) apenas II e III.
Resposta:
A alternativa correta é letra B
Vamos analisar cada uma das afirmativas. A assertiva I é falsa; o trabalho total de um sistema não pode ser maior do que o calor absorvido pela fonte quente, como indica o cálculo da afirmativa. O correto é:
W = Q2 – Q1
A assertiva II é verdadeira; pelo Ciclo de Carnot, no diagrama pressão vs volume, obtêm-se duas isotermas e duas adiabáticas para uma máquina reversível. E a assertiva III, por sua vez, é falsa; o rendimento não depende dessa ideia, ele é a razão do trabalho total pelo calor da fonte quente. Como as quantidades de calor são constantes, o rendimento não é alterado. Está coerente apenas a assertiva II, portanto, a resposta correta é a alternativa B.
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