Explique os enunciados de Kelvin-Planck e Clausius sobre a segunda lei.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar os enunciados de Kelvin-Planck e Clausius sobre a segunda lei da termodinâmica. Isso faz parte do estudo de termodinâmica, que trata das trocas de energia e calor. A gente vai precisar entender os dois enunciados principais da segunda lei pra responder direitinho.
Passo 2
Primeiro, vamos falar do Enunciado de Kelvin-Planck. Esse enunciado diz que não é possível construir uma máquina térmica que, operando em um ciclo, converta todo o calor retirado de uma fonte quente em trabalho. Em outras palavras, sempre vai ter uma parte do calor que não pode ser convertida em energia útil e precisa ser liberada para uma fonte fria. Isso significa que não dá pra ter uma eficiência de 100% em máquinas térmicas, como motores de carro ou usinas.
Para entender por que isso acontece, imagine que você tem uma chaleira no fogo. Nem toda a energia do fogo vira calor que ferve a água; parte dela se dispersa no ambiente. Isso está alinhado com o enunciado de Kelvin-Planck.
Passo 3
Agora, vamos ao Enunciado de Clausius. Esse enunciado afirma que não é possível construir um refrigerador que, operando em um ciclo, transfira calor de uma fonte fria para uma fonte quente sem a realização de trabalho externo. Ou seja, para mover o calor de um lugar frio para um lugar quente, sempre precisa gastar energia, como a eletricidade usada num refrigerador.
Imagine que você tenta gelar um lado de um copo sem usar energia. Isso não daria certo porque o calor tende a se distribuir naturalmente do quente para o frio. Para inverter esse fluxo e manter as coisas geladas, você precisa de um trabalho extra, como o compressor do refrigerador.
Resposta
Então, resumindo, o enunciado de Kelvin-Planck nos diz que não dá pra converter todo o calor de uma fonte quente em trabalho sem perder energia, e o enunciado de Clausius afirma que não dá pra transferir calor de um lugar frio para um quente sem gastar energia. Esses dois enunciados juntos explicam os limites da eficiência e das transferências de calor na termodinâmica.
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