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O físico e engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), em seu trabalho Reflexões sobre a potência motriz do fogo, concluiu que as máquinas térmicas ideais podem atingir um rendimento máximo por meio de uma sequência específica de transformações gasosas que resultam num ciclo – denominado de ciclo de Carnot, conforme ilustra a figura a seguir.
A partir das informações do ciclo de Carnot sobre uma massa de gás, conforme mostrado no gráfico 1 2 3, analise as alternativas a seguir.
I. Ao iniciar o ciclo (expansão isotérmica 1 → 2), a variação de energia interna do gás é igual a QQ e o trabalho é positivo (W > O).
II. Na segunda etapa do ciclo (expansão adiabática 2 → 3) não há troca de calor, embora o gás sofra um resfriamento, pois ΔU = -W.
III. Na compressão adiabática 4 → 1, última etapa do ciclo, o trabalho realizado sobre o gás corresponde à variação de energia interna dessa etapa e há um aquecimento, ou seja, ΔU = +W.
IV. O trabalho útil realizado pela máquina térmica no ciclo de Carnot é igual à área A ou, de outro modo, dado por t = QQ -QF.
V. O rendimento da máquina térmica ideal pode atingir até 100 %, pois o calor QF pode ser nulo – o que não contraria a segunda lei da termodinâmica.
Estão CORRETAS apenas as alternativas:
II, III e IV.
I, II e IV.
I, II e III.
II, III e V.
III, IV e V.
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