Questão FC278466
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.
Uma máquina térmica idealizada para operar em um ciclo de Carnot deve apresentar duas transformações isotérmicas reversíveis intercaladas por duas adiabáticas reversíveis.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A afirmação é certa porque o ciclo de Carnot é definido justamente por duas transformações isotérmicas reversíveis (uma à temperatura quente \(T_Q\), onde o gás absorve calor \(Q_{in}\); e outra à temperatura fria \(T_F\), onde rejeita \(Q_{out}\)) intercaladas por duas transformações adiabáticas reversíveis (isentropas), que conectam as isotérmicas sem troca de calor e fazem o sistema retornar ao estado inicial.
Essa sequência — isotérmica de expansão em \(T_Q\), adiabática de expansão até \(T_F\), isotérmica de compressão em \(T_F\), adiabática de compressão de volta a \(T_Q\) — é a ideal que maximiza o rendimento, o qual depende só das temperaturas: \( \eta=1-\dfrac{T_F}{T_Q}\).
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