Questão FC278465
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma se
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2021
Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao finaldo percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.
Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se seguem.
Se fosse possível construir uma máquina térmica que operasse com o ciclo de Carnot, ela certamente teria 100% de rendimento.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é errada porque mesmo uma máquina ideal de Carnot não converte todo o calor em trabalho. A Máquina de Carnot opera reversivelmente entre duas fontes a temperaturas \(T_Q\) (quente) e \(T_F\) (fria) e seu rendimento é dado por \( \eta = 1 - \dfrac{Q_F}{Q_Q} \).
Pela conservação da entropia num ciclo reversível (a segunda lei), temos \( \dfrac{Q_Q}{T_Q} - \dfrac{Q_F}{T_F}=0\), logo \( \dfrac{Q_F}{Q_Q}=\dfrac{T_F}{T_Q}\). Substituindo, obtém‑se \( \eta = 1 - \dfrac{T_F}{T_Q}\). Como \(T_F>0\) (Kelvin) e \(T_F
Portanto, só seria \(\eta=1\) se \(T_F=0\) K (o zero absoluto), impossível de alcançar; além disso, máquinas reais sempre têm rendimento menor que o ideal de Carnot.
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