Certa máquina térmica que opera em ciclos recebe, em cada ciclo, 250 cal da fonte quente e
realiza um trabalho igual a 1045 J. Sabendo disso, marque a alternativa correta:
DADOS: 1cal = 4,18 J
• a) O gás no interior dessa máquina térmica sofre em cada ciclo uma transformação do
tipo isocórica, o que explica a transformação integral de energia em trabalho. • b) A máquina funciona segundo o princípio de Carnot, logo, seu rendimento é 100%. • c) A máquina não contraria a primeira lei da Termodinâmica (conservação da energia),
pois está transformando integralmente a energia recebida em trabalho, mas contraria
a segunda lei da Termodinâmica, pois possui rendimento de 100%. • d) A máquina contraria a primeira lei da Termodinâmica (conservação da energia), pois
está transformando integralmente a energia recebida em trabalho, mas não contraria
a segunda lei da Termodinâmica, pois possui rendimento de 100%
• e) A máquina contraria as duas leis da Termodinâmica, pois transforma integralmente
a energia recebida em trabalho.
me ajudem, prvf.
Respostas
Resposta:
LETRA “C”
Explicação passo-a-passo:
Se convertermos a energia recebida pela máquina a cada ciclo para a unidade joule, perceberemos que toda a energia fornecida à máquina foi transformada em trabalho:
250 cal x 4,18 = 1045 J
Logo, podemos concluir que essa máquina não contraria a primeira lei da Termodinâmica, que trata da conservação da energia e que prevê, em uma transformação isotérmica, a transformação integral de calor em trabalho. Todavia, essa máquina contraria a segunda lei da Termodinâmica, que nos diz que nenhuma máquina térmica operando em ciclos pode transformar integralmente a energia recebida em trabalho.
Espero ter ajudado!!
Utilizando definições de energia e maquina termicas, temos que esta transformação é possível pela Primeira le ida termodinamica de conservação de energia, pois os valores de energia recebido e dados são iguais, porém viola a segunda lei onde não se pode ter rendimento acima do rendimento de uma maquina de Carnot, e portanto a alternativa correta é a letra C.
Explicação passo-a-passo:
Vamos antes de tudo, converter a energia fornecida pela fonte quente em Joules para ficar na mesma unidade de medida, para isto basta multiplicar o valor em Calorias por 4,18 J:
250 cal = 250 x 4,18 = 1045 J
Assim vemos que a maquina recebe um valor de energia de 1045 J e realiza um trabalho de 1045 J.
Sabemos que qualquer maquina funciona da seguinte forma: Recebe uma energia da fonte quente (Fq) , usa parte para realizar um trabalho (W) e perde uma parte da energia para a fonte fria (Ff).
Colocando isto em equação temos que:
Fq = W + Ff
Assim podemso descobrir o valor de energia perdido para a fonte fria:
Ff = Fq - W
Ff = 1045 - 1045
Ff = 0
Assim vemos que esta maquina não perdeu nenhuma energia para a fonte fria, ou seja, possui rendimento de 100%, pois toda energia recebida foi integralmente transformada em trabalho, o que é impossível e viola a Segunda Lei da Termodinamica.
Assim vemos que esta transformação é possível pela Primeira le ida termodinamica de conservação de energia, pois os valores de energia recebido e dados são iguais, porém viola a segunda lei onde não se pode ter rendimento acima do rendimento de uma maquina de Carnot, e portanto a alternativa correta é a letra C.
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