Question

“... cuide dela bem melhor...” Não sei se o Oterio vai cuidar dela bem melhor, mas certamente ele sabe que uma máquina térmica funciona bem melhor quando opera no ciclo de Carnot. Então, antes do Oterio voltar a cuidar bem de sua amada, ele resolve a seguinte questão: Uma máquina térmica operando no ciclo de Carnot, recebe 1200 J de energia de uma caldeira que opera a 500 K e, posteriormente, o condensador resfria o gás a 150 K. Em relação ao descrito, são feitas cinco afirmações abaixo, entre as quais estão corretas apenas:
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a)I, IV e V
b)I, II e V
c)II, III e IV
d)II, IV e V
e)I, III e IV

Answer 1

Resposta:

Alternativa (b)

Explicação:

$Q_{quente} = 1200\:J\\T_{quente} = 500\:K\\T_{fria} =150\:K$

I. O rendimento máximo desta máquina é 70%

Verdadeira

$\eta=1-\frac{T_{fria} }{T_{quente}} \\\\\eta=1-\frac{150 }{500} \\\\\eta=1-0,3=0,7\\\\\eta=70\%$

II. No ciclo de Carnot ocorrem apenas transformações adiabáticas e isotérmicas

Verdadeira

Essas são as condições necessárias para se obter um maior rendimento

III. O trabalho realizado pelo gás nesta máquina térmica vale 360 J

Falsa

$\frac{Q_{fria} }{Q_{quente}} =\frac{T_{fria} }{T_{quente}} \\\\\frac{Q_{fria}}{1200} =\frac{150}{500} \\\\\frac{Q_{fria}}{1200} =0,3\\\\Q_{fria}=1200*0,3 = 360\:J$       ===>                 $\tau = Q_{quente}-Q_{fria}\\\\\tau = 1200-360\\\\\tau = 840\:J$

IV. No ciclo de Carnot ocorrem apenas transformações isotérmicas e isobáricas

Falsa

Isotérmicas e adiabáticas

V. A quantidade de calor perdida para a fonte fria vale 360J

Verdadeira

$\frac{Q_{fria} }{Q_{quente}} =\frac{T_{fria} }{T_{quente}} \\\\\frac{Q_{fria}}{1200} =\frac{150}{500} \\\\\frac{Q_{fria}}{1200} =0,3\\\\Q_{fria}=1200*0,3 = 360\:J$

Alternativa (b)