Lembre-se:
  • Leia atentamente cada questão antes de iniciar a sua resolução.
  • Marque apenas uma opção em cada questâo a seguir. Mais de uma opção marcada, significa 0 na questão.
    Numa máquina térmica, operando em ciclos, podemos afirmar que:
    a) O trabalho realizado pela substância de trabalho é sempre zero;
    b) O trabalho realizado pela substância de trabalho, W, é sempre maior do que o calor fornecido a ela, Qq;
    c) O trabalho realizado pela substância de trabalho, W, é sempre menor do que o calor fornecido a ela, Qq;
    d) O módulo do calor perdido pela substância de trabalho, Qf, é sempre igual ao módulo do calor fornecido, Qq;
    e) A quantidade líquida de calor fornecida à substância de trabalho, |Qq|-|Qf|, é sempre zero.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre máquinas térmicas que operam em ciclos. O conteúdo está relacionado à termodinâmica, mais especificamente ao primeiro princípio da termodinâmica, que trata da conservação de energia. Para resolver, vamos precisar entender como o trabalho realizado e os calores trocados se relacionam em uma máquina térmica.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o primeiro princípio da termodinâmica, que basicamente diz que a energia não é criada nem destruída, apenas transformada. Em uma máquina térmica que funciona em ciclo, toda a energia que entra na forma de calor deve ser igualada pela energia que sai como trabalho e como calor rejeitado.
Matematicamente, isso pode ser representado por:
Qq = W + Qf
onde:
- $ Q_q $ é o calor fornecido à máquina,
- $ W $ é o trabalho realizado,
- $ Q_f $ é o calor perdido pela máquina.

Passo 3

Agora, vamos analisar as opções dadas na questão com base nessa equação.
  • Opção a) Diz que o trabalho realizado é sempre zero. Se $ W = 0 $, então $ Q_q = Q_f $. Isso significaria que não há conversão de calor em trabalho, o que não é verdade para uma máquina térmica que realiza trabalho.
  • Opção b) Afirmar que $ W > Q_q $ implicaria que $ Q_f $ seria negativo, o que não faz sentido físico, já que $ Q_f $ representa calor perdido.
  • Opção c) Diz que $ W < Q_q $. Isso é coerente com a equação $ Q_q = W + Q_f $, já que parte do calor $ Q_q $ é usado para realizar trabalho $ W $ e o restante é perdido como $ Q_f $.
  • Opção d) Afirma que $ |Q_f| = |Q_q| $, o que implicaria que $ W = 0 $, o que já vimos que não é verdade.
  • Opção e) Diz que $ |Q_q| - |Q_f| = 0 $, o que significa que $ Q_q = Q_f $, novamente implicando que $ W = 0 $, o que não é correto.

Resposta

A opção correta é a c): O trabalho realizado pela substância de trabalho, $ W $, é sempre menor do que o calor fornecido a ela, $ Q{q} $_.

Exercícios relacionados