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.
Soluções para a tarefa
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).