Enunciado
Analise as afirmações seguintes e escolha a alternativa que se encaixa ou diz respeito, corretamente, aos conceitos da segunda lei da termodinâmica e não à primeira lei da termodinâmica.
Alternativas
- A)
Uma máquina térmica que trocasse calor apenas com uma fonte quente teria rendimento nulo, o que é possível, porém indesejável.
- B)
Um sistema que opere ciclicamente, transferindo calor de uma fonte fria para uma fonte quente, somente é possível se não consumir trabalho e é denominado bomba de calor.
- C)
Num sistema fechado que realiza um ciclo com o meio, o calor e o trabalho líquidos trocados são iguais.
- D)
Uma máquina térmica que trocasse calor apenas com uma fonte quente teria rendimento de 100%, o que é impossível.
- E)
Independentemente do sentido das trocas do calor e do trabalho, estes são proporcionais, num ciclo termodinâmico.
Gabarito e comentário
Resposta correta: D
A alternativa D está correta. O enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei impede que uma máquina térmica operando em ciclo converta integralmente em trabalho o calor recebido de uma única fonte. Um rendimento de 100% exigiria ausência de rejeição de calor, situação impossível para uma máquina cíclica. Igualdade entre calor e trabalho líquidos em um ciclo decorre da primeira lei, não da limitação de direção imposta pela segunda. Assim, a opção D é a resposta compatível com os dados e o conceito examinados.