A segunda lei da termodinâmica impõe limites á operação dos...

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Ano: 2023 Banca: IBFC Órgão: EBSERH Prova: IBFC - 2023 - EBSERH - Engenheiro Mecânico |
Q2348277 Engenharia Mecânica
A segunda lei da termodinâmica impõe limites á operação dos dispositivos cíclicos, conforme expresso pelos enunciados de Kelvin-Planck e de Clausius. Uma máquina térmica não pode operar trocando calor com um único reservatório e um refrigerador não pode operar sem fornecimento líquido de energia de uma fonte externa. As conclusões, conhecidas como os princípios de Carnot, referentes á eficiência térmica de máquinas reversíveis e irreversíveis são expressas da seguinte maneira: 
I. A eficiência de uma máquina térmica irreversível é sempre menor que a eficiência de uma reversível operando entre os mesmos dois reservatórios.
II. A eficiência de todas as máquinas térmicas reversíveis operando entre os mesmos dois reservatórios é sempre a mesma.
III. A eficiência de uma máquina térmica reversível é sempre menor que a eficiência de uma irreversível operando entre os mesmos dois reservatórios.

Estão corretas as afirmativas:

Alternativas

Comentários

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II. A eficiência de todas as máquinas térmicas reversíveis operando entre os mesmos dois reservatórios é sempre a mesma.

  • Correto. A eficiência de uma máquina térmica reversível é determinada apenas pelas temperaturas dos reservatórios, conforme o princípio de Carnot.

ηreversível = ηcarnot: Na teoria da termodinâmica, a eficiência de uma máquina térmica reversível é igual à eficiência máxima possível, conhecida como eficiência de Carnot.

ηirrereversível < ηreversível: A eficiência de uma máquina térmica irreversível sempre será menor do que a eficiência de uma máquina térmica reversível operando entre os mesmos dois reservatórios de temperatura.

Caso η > ηcarnot: violaria as leis da termodinâmica, tornando o processo impossível.

Essa questão poderia ser mudada para letra A. O ponto II só estaria correta se fosse somente considerada todas as máquinas térmicas de Carnot ( 2 processos isotermicos e dois adiabatico). Lembrando que existem máquinas reversíveis que não usam as configurações de carnot , por exemplo o clico de ranking, a vapor é dois isentropicos e dois isobaricos. E o seu rendimento reversível e menor que o de carnot.

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