Questão 16. Considere as sentenças abaixo e assinale a alternativa correta.
I. Aumentar a temperatura do reservatório quente de uma máquina que opera de acordo com o ciclo de Carnot deve aumentar a eficiência da máquina.
II. Um ciclo de Carnot é, por definição, um ciclo reversível.
III. Como um ciclo de Carnot é um processo cíclico, o trabalho realizado em um ciclo de Carnot é zero.
a) I, II e III são verdadeiras
b) I e II são falsas e III é verdadeira
c) I e II são verdadeiras e III é falsa
d) I e III são falsas
e) I e II são falsas
I. Aumentar a temperatura do reservatório quente de uma máquina que opera de acordo com o ciclo de Carnot deve aumentar a eficiência da máquina.
II. Um ciclo de Carnot é, por definição, um ciclo reversível.
III. Como um ciclo de Carnot é um processo cíclico, o trabalho realizado em um ciclo de Carnot é zero.
a) I, II e III são verdadeiras
b) I e II são falsas e III é verdadeira
c) I e II são verdadeiras e III é falsa
d) I e III são falsas
e) I e II são falsas
Passo 1
O enunciado apresenta três afirmações sobre o ciclo de Carnot: eficiência ao variar temperaturas, reversibilidade do ciclo e o trabalho realizado no ciclo. O conteúdo é termodinâmica básica, em especial a eficiência e propriedades de ciclos termodinâmicos.
Passo 2
Para a primeira afirmação, lembramos que a eficiência de uma máquina de Carnot é dada por η = 1 – Tc/Th, onde Th é a temperatura do reservatório quente e Tc a do frio. Aumentar Th diminui a razão Tc/Th, logo aumenta η. Isso mostra que a afirmação I é verdadeira.
Passo 3
A segunda afirmação diz que o ciclo de Carnot é, por definição, reversível. De fato, o ciclo de Carnot é construído a partir de dois processos isotérmicos e dois adiabáticos reversíveis, o que caracteriza o ciclo como totalmente reversível. Portanto, a afirmação II é verdadeira.
Passo 4
A terceira afirmação confunde ciclo com trabalho. Num ciclo termodinâmico a variação de energia interna é zero, mas isso não implica trabalho nulo. Pelo contrário, o trabalho líquido W = Qh – Qc geralmente é diferente de zero e é precisamente o que a máquina entrega. Assim, a afirmação III é falsa.
Passo 5
Como I e II são verdadeiras e III é falsa, a alternativa correta é aquela que reúne I e II verdadeiras e III falsa.
Resposta
c) I e II são verdadeiras e III é falsa