Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho. A máquina recebe 400j de uma fonte quente cuja temperatura é de 400k e rejeita 200j para uma fonte fria, que se encontra a 200k. Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200j… Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um I.- Essa máquina térmica II a 1ª Lei da Termodinâmica.- O rendimento desta máquina é III_ a A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:
a)I-refrigeradorII-não atendeIII-maior que
b)I-refrigeradorII-atendeIII-igual a
c)I-motor térmicoII-atendeIII-menor que
d)I-motor térmicoII-não atendeIII-maior que
e)I-motor térmicoII-atendeIII-igual a​

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. A gente tem uma máquina térmica que recebe 400 joules de uma fonte quente a 400 Kelvin e rejeita 200 joules para uma fonte fria a 200 Kelvin, realizando um trabalho de 200 joules nesse processo. Precisamos descobrir:
I. Que tipo de máquina térmica é essa?
II. Se ela atende ou não à 1ª Lei da Termodinâmica.
III. Qual é o rendimento dessa máquina.
Pra resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica como a 1ª Lei e o cálculo de rendimento de máquinas térmicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que tipo de máquina térmica estamos lidando. Temos uma máquina que recebe calor de uma fonte quente, faz trabalho e rejeita calor para uma fonte fria. Isso caracteriza um motor térmico, que converte parte do calor em trabalho.

Passo 3

Agora, vamos verificar se a máquina atende à 1ª Lei da Termodinâmica. A 1ª Lei basicamente diz que a energia não se cria nem se destrói, apenas se transforma. Matematicamente, é expressa como:
Qquente = Qfria + W
Onde:
  • $ Q_{quente} = 400,J $
  • $ Q_{fria} = 200,J $
  • $ W = 200,J $
Vamos ver se a igualdade se mantém:
Qquente = 400,J
Qfria = 200,J
Então, a máquina atende à 1ª Lei da Termodinâmica.

Passo 4

Agora, vamos calcular o rendimento ( eta) da máquina térmica. O rendimento é dado por:
eta = WQquente
Substituindo os valores:
eta = 200,J400,J = 0,5 ou 50%
Portanto, o rendimento é menor que 100%.

Resposta

A opção correta é:
c) I-motor térmico II-atende III-menor que

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