Determine a veracidade de cada afirmativa a seguir: O trabalho demandado por uma bomba real é maior que o trabalho ideal.
Passo 1
Vamos analisar a afirmação: “O trabalho demandado por uma bomba real é maior que o trabalho ideal.” Aqui, estamos lidando com o conteúdo de Termodinâmica, especificamente com o conceito de trabalho em bombas. Para resolver isso, vamos precisar entender a diferença entre uma bomba ideal e uma bomba real, além de como o trabalho é calculado em cada caso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma bomba ideal. Em termodinâmica, uma bomba ideal é um dispositivo que transfere líquido de baixa pressão para alta pressão sem perdas de energia, ou seja, 100% eficiente. O trabalho ideal (W_ideal) necessário para essa operação pode ser calculado pela fórmula:
onde:
-
é a pressão inicial, -
é a pressão final, -
é a densidade do líquido.
Passo 3
Agora, vamos considerar uma bomba real. Diferente da ideal, uma bomba real não é 100% eficiente devido a fatores como atrito interno, perdas mecânicas e outras imperfeições. Por conta dessas perdas, o trabalho real (W_real) necessário para realizar a mesma operação será maior que o trabalho ideal. A eficiência (
) da bomba relaciona esses dois trabalhos pela fórmula:
Como a eficiência
é menor que 1 para bombas reais, isso implica que:
Passo 4
Portanto, a afirmação de que o trabalho demandado por uma bomba real é maior que o trabalho ideal está fundamentada na diferença de eficiência entre bombas ideais e reais. As perdas inerentes às bombas reais fazem com que seja necessário um trabalho maior para alcançar a mesma transferência de líquido que uma bomba ideal realizaria.
Resposta
A afirmação é verdadeira. O trabalho demandado por uma bomba real é maior que o trabalho ideal devido às perdas de eficiência inerentes ao funcionamento real da bomba.