Questão 2390803

• Banca: UFPA
• Órgão: UFPA
• Ano: 2017
• Provas: UFPA - 2017 - UFPA - Técnico de Laboratório - Mecânica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Leis e Propriedades da Termodinâmica; Termodinâmica

Sobre a segunda lei da termodinâmica, é CORRETO afirmar:

• A. É possível construir uma máquina térmica trabalhando em um processo cíclico, cujo único propósito é converter energia térmica em trabalho.
• B. É possível transferir calor de um corpo a uma temperatura mais baixa para uma temperatura mais alta, sem a ajuda de uma fonte externa.
• C. É possível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico.
• D. É possível a construção de um refrigerador ideal.
• E. Existe uma quantidade definida de energia mecânica, que pode ser obtida a partir de uma determinada quantidade de energia térmica.

Gabarito: E

Comentários

• A letra B é impossível segundo a segunda lei, mas seria possível se o exercício falasse primeira lei.

  Refrigerador ideal não pode ser construido devido as irreversibilidades nos ciclos.

  Rendimento máximo de uma máquina térmica. n carnot = 1-(Tc/Th), 

• a) É aparentemente correto, porem, informa que é o "unico propósito"

  b) Não é possivel 

  c) É uma ideia incorreta

  d) Não é possível

  e) CORRETO

• a) Não é possível que uma máquina térmica opere com o único propósito de converter energia térmica em trabalho pelo fato de, em processos reais, sempre existirem irreversibilidades no sistema que implicam em desperdício de energia.

  b) De acordo com o enunciado de Clausius é impossível qualquer sistema operar de tal modo que o único resultado seja a transferência de calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente. Isso só seria possível com o consumo de trabalho de uma fonte externa.

  c) De acordo com enunciado de Kelvin-Planck é impossível qualquer sistema operar em ciclo termodinâmico e fornecer uma quantidade líquida de trabalho para a sua vizinhança enquanto recebe energia por transferência de calor de um único reservatório térmico. Ou seja, obrigatoriamente o sistema deve possuir um reservatório térmico de admissão e outro de rejeição de calor.

  d) Conforme foi dito na letra A, os processos ideais são impossíveis pelo fato de existirem irreversibilidades nos sistemas.

  e) Correto. Trata-se da aplicação da primeira lei da termodinâmica. 

• Justificativas

  A) Errada. Isso viola o enunciado de Kelvin Planck, que diz: "é impossível para qualquer sistema operar num ciclo termodinâmico e entregar quantidade líquida de energia por trabalho às suas vizinhanças enquanto recebe energia por transferência de calor a partir de um único reservatório". Ou seja: para que um sistema que opere em um ciclo seja factível é necessário: haver absorçao de energia a partir de uma fonte mais energética (fonte quente), haver realização de trabalho e haver rejeição de calor para uma fonte térmica menos energética (fonte fria);

  B) Errada. Isso viola o enunciado de clausius, que diz: "é impossível construir um sistema que opere de maneira tal que o único resultado seja transferência de calor de um corpo frio para um corpo quente". Isso quer dizer que, para que haja essa transferência, deva haver injeção externa de energia (trabalho)

  C) Errada. Vide justificativa da letra A

  D) Errada. Sempre haverá perdas no processo. Um refrigerador ideal seria um dispositivo que eliminaria uma das fontes de energia. Tal fato violaria a segunda lei.

  E) Correta.