Considerando as leis da termodinâmica,
A) a entropia é uma função de estado e seu valor permanece constante em um sistema termicamente isolado do ambiente externo.
B) a 2^{a} Lei estabelece que qualquer transformação termodinâmica é possível, desde que haja conservação de energia.
C) o rendimento de uma máquina térmica funcionando no ciclo de Carnot é o maior valor teórico que alcançaria uma máquina térmica reversível ideal.
D) o rendimento de um refrigerador funcionando em um ciclo de Carnot é muito baixo, ao contrário da máquina térmica, cujo rendimento é máximo.

Passo 1

O enunciado pede para identificar qual das alternativas sobre as leis da termodinâmica é correta. Vamos revisar:
– Entropia como função de estado e seu comportamento em sistema isolado.
– Segunda lei da termodinâmica e restrições de processos.
– Rendimento de máquinas térmicas e de refrigeradores no ciclo de Carnot.

Passo 2

A alternativa A diz que “a entropia é função de estado e seu valor permanece constante em um sistema termicamente isolado”. De fato, a entropia é função de estado, mas num sistema isolado a entropia pode aumentar se houver processo irreversível. Ela só permanece constante em transformações adiabáticas reversíveis, não em qualquer situação isolada. Logo, A é falsa.

Passo 3

A alternativa B afirma que “a segunda lei estabelece que qualquer transformação termodinâmica é possível, desde que haja conservação de energia”. Isso está incorreto, pois a segunda lei impõe limites ao sentido dos processos (por exemplo, não é possível converter todo calor em trabalho sem rejeitar calor a uma fonte fria). A conservação de energia é a primeira lei, não garante viabilidade de todo processo. Logo, B é falsa.

Passo 4

A alternativa C afirma que “o rendimento de uma máquina térmica funcionando no ciclo de Carnot é o maior valor teórico que alcançaria uma máquina térmica reversível ideal”. Isso está correto, pois o ciclo de Carnot é o ciclo reversível que maximiza a eficiência entre duas temperaturas:
\eta_{\text{Carnot}} = 1 - \frac{T_{\text{fria}}}{T_{\text{quente}}}.
Nenhuma outra máquina térmica operando entre as mesmas temperaturas pode ter rendimento maior. Logo, C é verdadeira.

Passo 5

A alternativa D diz que “o rendimento de um refrigerador no ciclo de Carnot é muito baixo, ao contrário da máquina térmica, cujo rendimento é máximo”. Isso é impreciso: o COP (coeficiente de desempenho) de um refrigerador de Carnot pode ser elevado, dependendo das temperaturas, e também é um limite superior para refrigeradores reversíveis. Portanto, D é falsa.

Resposta

(C)

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