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Uma máquina térmica, representada na figura abaixo, opera na sua máxima eficiência, extraindo calor de um reservatório em temperatura T, = 527 °C, é liberando calor para um reservatório em temperatura T; = 327 °C. reservatório T quente q máquina térmica Para realizar um trabalho (W) de 600 3, o calor absorvido deve ser de (A) 2400 3. (B) 18003. (C) 15819. (D) 9673. (E) 8003.

Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faisca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar. Disponivel em: wwwinovacactecnologica com br. Acesso em: 22 ju. 2010 (adaptado) No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante O otipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado. © um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal, @ o funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo. O as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura. @ a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.

A eficiência de um processo de conversão de energia, definida como sendo a razão entre a quantidade de energia ou trabalho útil a quantidade de energia que entra no processo, é sempre menor que 100% devido a limitações impostas por leis físicas. Atabela a seguir, mostra a eficiência global de vários processos de conversão. Tabela Eficiência de alguns sistemas de conversão de energia Sistema Eficiência Geradores elétricos. 70 - 99% Motor elétrico 50 - 95% Fomalha a gás 70 - 95% Termelétrica a carvao | 30-40% Usina Nuclear 30-35% Lampada fluorescente | 20% Lâmpada incandescente | 5% Célula solar 5 - 28% HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e melo ambiente. Sao Paulo: Pioneira Thomson Leaming, 2003 (adaptado). Se essas limitações não existissem, os sistemas mostrados na tabela, que mais se beneficiariam de investimentos em pesquisa para terem suas eficiências aumentadas, seriam aqueles que envolvem as transformações de energia (A) mecânica +» energia elétrica. (B) nuclear > energia elétrica. (C) química <> energia elétrica. (D) química > energia térmica. (E) radiante — energia elétrica.

Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma. CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado). De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a liberação de calor dentro do motor ser impossível. realização de trabalho pelo motor ser incontrolável. conversão integral de calor em trabalho ser impossível. transformação de energia térmica em cinética ser impossível. utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável. v OVO

A figura abaixo representa de forma simplificada uma turbina a vapor. O vapor aquecido a uma alta temperatura na caldeira (fonte quente) exerce pressão nas pás da turbina e a energia térmica é transformada em energia mecânica, para alimentar, por exemplo, o eixo de um gerador elétrico. O vapor é resfriado no condensador (fonte fria), e em seguida a água é bombeada até a caldeira, reiniciando o ciclo. As temperaturas das fontes quente e fria são, respectivamente, T; = 1270C e T; = 270C. Eixo Turbina Condensador De acordo com as informagées acima, julgue as afirmativas abaixo: I. Se eliminarmos todo o atrito do processo, o rendimento térmico da turbina será 100%. Il. O rendimento térmico ideal da turbina depende apenas das temperaturas das fontes quente e fria. HI. O rendimento térmico ideal da turbina vale 0,25. IV. Operando no ciclo de Carnot, o calor rejeitado pela turbina para o meio ambiente será máximo. A alternativa que só contém afirmativas corretas é a: lei Ie ll Ie Ill Ile Iv L Weilv ©2e50