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s máquinas térmicas são dispositivos que convertem energia térmica em trabalho mecânico, operando com base nos princípios da termodinâmica. Elas desempenham um papel crucial em diversas aplicações industriais e de transporte, como motores a combustão interna, turbinas a vapor, e motores a jato. O funcionamento dessas máquinas envolve a transferência de calor entre uma fonte quente e uma fonte fria, gerando trabalho útil durante o processo de expansão de um fluido de trabalho, como vapor ou gases. A eficiência de uma máquina térmica é determinada pela diferença de temperatura entre as fontes e é limitada pelo ciclo termodinâmico em que opera, como o ciclo de Carnot, ciclo Otto, ou ciclo Rankine. Callen, H. B. (1985). Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (2nd ed.). Wiley. Uma maneira de estudá-las é por meio de transformações que ocorrem dentro destes ciclos, representados por um gráfico do comportamento da pressão de um gás de trabalho em função do volume por ele ocupado. O gráfico a seguir representa um ciclo de uma máquina térmica realizado por um sistema gasoso: Analise as afirmativas. I. De A para B ocorre uma expansão isobárica. II. De B para C o trabalho é motor, ou seja, realizado pelo sistema. III. A variação de energia interna no ciclo ABCDA é positiva. IV. No ciclo fechado, ABCDA, não há variação de energia interna e o trabalho total é nulo. Está(ão) correta(s).
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Lucas Lima

há 4 semanas

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Lucas Lima

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Vamos analisar cada afirmativa: I. De A para B ocorre uma expansão isobárica. Para que essa afirmativa seja verdadeira, a pressão deve permanecer constante durante a expansão. Sem o gráfico, não podemos confirmar isso, mas se a descrição do ciclo indicar que a pressão é constante, então está correta. II. De B para C o trabalho é motor, ou seja, realizado pelo sistema. Isso geralmente significa que o sistema está realizando trabalho sobre o ambiente, o que é comum em processos de compressão ou expansão. Se o gráfico indicar que o sistema está realizando trabalho, essa afirmativa pode estar correta. III. A variação de energia interna no ciclo ABCDA é positiva. Em um ciclo termodinâmico fechado, a variação de energia interna ao final do ciclo deve ser zero, pois o sistema retorna ao seu estado inicial. Portanto, essa afirmativa é falsa. IV. No ciclo fechado, ABCDA, não há variação de energia interna e o trabalho total é nulo. Isso é verdadeiro, pois em um ciclo fechado, a energia interna do sistema retorna ao seu valor inicial, resultando em uma variação de energia interna igual a zero. O trabalho total pode ser positivo ou negativo, dependendo do ciclo, mas a variação de energia interna é nula. Com base nessa análise, as afirmativas corretas são I (se confirmada pelo gráfico) e IV. Portanto, a alternativa correta que contém todas as afirmativas verdadeiras é: a) I e IV (considerando que I é verdadeira). Se I não for verdadeira, a única correta seria IV.

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