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Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Sobre máquinas térmicas podemos afirmar:

a) podem converter calor integralmente em trabalho

b) convertem calor parcialmente em trabalho, expelindo a outra parte para um reservatório frio

c) usam trabalho externo para extrair calor de um reservatório quente

d) possuem um rendimento máximo limitado pelo rendimento de uma máquina reversível

e) duas das outras respostas são verdadeiras

Passo 1

Vamos analisar as alternativas!

a) podem converter calor integralmente em trabalho

A segunda lei da termodinâmica proíbe que o calor seja convertido totalmente em trabalho! Parte do calor vai ser, obrigatoriamente, perdido para a fonte fria!

INCORRETA!

Passo 2

b) convertem calor parcialmente em trabalho, expelindo a outra parte para um reservatório frio

Exatamente isso que a segunda lei da termodinâmica diz. Parte do calor realiza trabalho, a outra parte deve obrigatoriamente ser perdida para uma fonte fria!

CORRETA!

Passo 3

c) usam trabalho externo para extrair calor de um reservatório quente

Essa é a definição de um refrigerador térmico. Uma máquina térmica faz o contrátio, usa calor externo para realizar trabalho.

INCORRETA!

Passo 4

d) possuem um rendimento máximo limitado pelo rendimento de uma máquina reversível

A segunda lei da termodinâmica diz justamente que o máximo rendimento possível, para que a entropia não diminua, é justamente de uma máquina com todos os processos reversíveis, a máquina de Carnot.

CORRETA

Resposta

e) duas das outras respostas são verdadeiras

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