Lista de exercícios:
Lei da termodinâmica.
(UFSM-RS) Considere as afirmações:
I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho.
II. Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor temperatura para outro de maior temperatura.
III. A energia, na forma de calor, não passa espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro de maior temperatura.
Está(ão) CORRETA(S)
A) apenas I.
B) apenas II
C) apenas I e III.
D) apenas II e III.
E) I, II e III.
(UFSM-RS) Considere as afirmações:
I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho.
II. Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor temperatura para outro de maior temperatura.
III. A energia, na forma de calor, não passa espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro de maior temperatura.
Está(ão) CORRETA(S)
A) apenas I.
B) apenas II
C) apenas I e III.
D) apenas II e III.
E) I, II e III.
Passo 1
Beleza, o exercício é sobre a 2ª Lei da Termodinâmica. A tarefa é analisar três afirmações (I, II e III) e dizer quais estão corretas. Pra isso precisamos lembrar dos enunciados de Kelvin–Planck e Clausius, e também saber o que é um refrigerador na termodinâmica.
Passo 2
Análise da afirmação I:
“I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho.”
Teoria aplicada: é exatamente o enunciado de Kelvin–Planck da 2ª lei. Se a gente quisesse 100% de eficiência, teríamos
,
ou seja e
. A 2ª lei diz que isso não rola sem rejeitar calor
para uma fonte fria. Logo, I está correta.
“I. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, retire energia na forma de calor de uma fonte, transformando-a integralmente em trabalho.”
Teoria aplicada: é exatamente o enunciado de Kelvin–Planck da 2ª lei. Se a gente quisesse 100% de eficiência, teríamos
ou seja
Passo 3
Análise da afirmação II:
“II. Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor temperatura para outro de maior temperatura.”
Teoria aplicada: por definição, um refrigerador (ou bomba de calor) absorve calor de um reservatório frio e, com trabalho
externo, libera calor
num reservatório quente. Então a energia de calor flui, sim, do frio para o quente – mas só porque damos trabalho. Isso casa perfeitamente com a definição: II também está correta.
“II. Refrigeradores são dispositivos que transferem energia na forma de calor de um sistema de menor temperatura para outro de maior temperatura.”
Teoria aplicada: por definição, um refrigerador (ou bomba de calor) absorve calor
Passo 4
Análise da afirmação III:
“III. A energia, na forma de calor, não passa espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro de maior temperatura.”
Teoria aplicada: esse é o enunciado de Clausius da 2ª lei. Naturalmente o calor flui do quente pro frio; o contrário só acontece se você interferir (com trabalho, como no refrigerador). Então a afirmação III está certa.
“III. A energia, na forma de calor, não passa espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro de maior temperatura.”
Teoria aplicada: esse é o enunciado de Clausius da 2ª lei. Naturalmente o calor flui do quente pro frio; o contrário só acontece se você interferir (com trabalho, como no refrigerador). Então a afirmação III está certa.
Resposta
Todas estão corretas, ou seja, alternativa E.