De acordo com o funcionamento das máquinas térmicas e as leis da termodinâmica, em um ciclo completo de uma máquina térmica:
a) a variação de temperatura é negativa.
a) a variação de temperatura é positiva.
b) a quantidade de calor trocada com as fontes de calor são nulas, pois as transformações sofridas são adiabáticas.
c) a realização de trabalho é nula, uma vez que, depois de expandir, a substância de trabalho sofre uma contração em seu volume.
d) a variação de energia interna é nula, pois a máquina volta a operar com a temperatura inicial.
a) a variação de temperatura é negativa.
a) a variação de temperatura é positiva.
b) a quantidade de calor trocada com as fontes de calor são nulas, pois as transformações sofridas são adiabáticas.
c) a realização de trabalho é nula, uma vez que, depois de expandir, a substância de trabalho sofre uma contração em seu volume.
d) a variação de energia interna é nula, pois a máquina volta a operar com a temperatura inicial.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tá falando sobre máquinas térmicas e as leis da termodinâmica. O enunciado quer saber qual das afirmações sobre um ciclo completo de uma máquina térmica está correta. Pra resolver isso, vamos precisar entender como funciona um ciclo termodinâmico e como a energia se comporta nesse processo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma máquina térmica. É um dispositivo que transforma energia térmica em trabalho mecânico, tipo os motores que fazem os carros andarem. Um ciclo completo significa que a máquina volta ao estado inicial depois de passar por todas as etapas do processo.
Agora, as leis da termodinâmica são princípios que governam como a energia se transforma e se conserva nesses sistemas. A gente precisa focar na primeira lei da termodinâmica, que fala sobre a energia interna e como ela muda durante as transformações.
Passo 3
Vamos analisar cada opção uma por uma:
a) a variação de temperatura é negativa.
Nem sempre. Em um ciclo completo, a máquina volta ao estado inicial, então a variação total de temperatura pode não ser necessariamente negativa.
a) a variação de temperatura é positiva.
Igualmente, não necessariamente. Como o ciclo volta ao ponto de partida, a variação total de temperatura no ciclo completo não precisa ser positiva.
b) a quantidade de calor trocada com as fontes de calor são nulas, pois as transformações sofridas são adiabáticas.
Isso está incorreto. Transformações adiabáticas não trocam calor, mas em um ciclo completo de uma máquina térmica, há trocas de calor com as fontes quentes e frias.
c) a realização de trabalho é nula, uma vez que, depois de expandir, a substância de trabalho sofre uma contração em seu volume.
Errado. Mesmo que haja expansão e contração, a máquina realiza trabalho líquido durante o ciclo.
d) a variação de energia interna é nula, pois a máquina volta a operar com a temperatura inicial.
Isso está correto! De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna (
) em um ciclo completo é zero porque a máquina retorna ao estado inicial.
Resposta
A opção d) está correta: a variação de energia interna é nula, pois a máquina volta a operar com a temperatura inicial.