Question

QUESTÃO 1
As máquinas térmicas podem ser classificadas em dois grupos distintos conforme sua finalidade. O primeiro grupo compreende os chamados motores térmicos, pois compreende as máquinas que utilizam calor com a finalidade de gerar trabalho, ou seja, convertem energia térmica em energia mecânica. Já as bombas de calor (segundo grupo) podem ser compreendidas como o ‘inverso’ dos motores, ou seja, utilizam da energia mecânica para forçar uma troca de calor. A respeito das máquinas térmicas e suas características, julgue os itens a seguir.

I. Considerando um motor térmico como sistema de análise, um balanço de energia fornece que .

II. O ciclo de Carnot reflete a condição de operação de um motor térmico cíclico cuja geração de trabalho é a máxima possível.

III. Assim como o ciclo de Carnot reflete a operação de um motor térmico cíclico em condições ótimas, o ciclo Otto e o Diesel refletem condições de operação reais, ou seja, em que forças dissipativas se fazem presentes.

Assinale a alternativa que apresenta os itens verdadeiros.
Alternativas
Alternativa 1:
II, apenas.

Alternativa 2:
I e II, apenas.

Alternativa 3:
I e III, apenas.

Alternativa 4:
II e III, apenas.

Alternativa 5:
I, II e III.

Answer 1

Resposta:

Alternativa 4: II e III.

Explicação:

A máquina térmica mais eficiente possível, entre duas temperaturas T1 > T2 é uma máquina operando  com um ciclo termodinâmico reversível, o ciclo de Carnot, formado por duas isotermas, (a temperaturas T1  e T2 < T1) e duas adiabáticas. Qualquer máquina térmica reversível tem o mesmo rendimento, ou seja, esse  rendimento não depende das propriedades do fluido que executa o ciclo. Neste ciclo, todas as trocas de  calor são isotérmicas.

Vários outros ciclos termodinâmicos são possíveis, e muitos deles descrevem de forma idealizada o  funcionamento de vários motores térmicos que encontramos a nossa volta. Por exemplo, motores funcionando segundo um ciclo conhecido como ciclo Otto equipam a maioria dos automóveis de passeio atualmente.

No ciclo Otto, que descreve de forma idealizada o funcionamento de um tipo de motor a combustão interna,  a ignição do combustível é causada por uma faísca. No chamado ciclo diesel - que também opera motores de  combustão interna -, é o próprio processo de compressão que inicia a reação de combustão (não há faísca).  Nenhum desses ciclos é tão eficiente quanto o ciclo de Carnot, e sua eficiência - ao contrário do que ocorre com o ciclo de Carnot - depende de propriedades do fluido que realiza o ciclo (como por exemplo o calor latente de  evaporação).