Questão 42450 de Física - Instituto Consulplan 2024

Questão

ID 42450

Disciplina: Física

Assunto: 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas

Ano: 2024 Banca: Instituto Consulplan Órgão: Secretaria de Estado da Educação do Paraná

Em um experimento teórico sobre a eficiência de máquinas térmicas, um pesquisador discute os limites impostos pelas Leis da Termodinâmica para a conversão de calor em trabalho. Ele considera hipoteticamente uma máquina térmica que opera entre uma fonte quente a 500 K e uma fonte fria a 300 K. Se a máquina hipotética fosse desenhada para funcionar com eficiência maior que uma máquina de Carnot que opera entre as mesmas temperaturas, qual das afirmativas melhor descreve as implicações dessa hipótese em relação às Leis da Termodinâmica?

Alternativa A:
A máquina pode atingir eficiência superior ao ciclo de Carnot se a fonte fria fosse mantida em uma temperatura constante de zero Kelvin.
Alternativa B:
A máquina viola a Primeira Lei da Termodinâmica, pois exige que o trabalho produzido seja maior que o calor total absorvido da fonte quente.
Alternativa C:
A máquina pode existir, desde que seja utilizada uma fonte infinita de calor, pois isso aumenta a eficiência para além dos limites do ciclo de Carnot.
Alternativa D:
A máquina viola a Segunda Lei da Termodinâmica, pois contradiz o princípio de que nenhuma máquina térmica pode ter eficiência maior que a de uma máquina de Carnot operando entre duas temperaturas fixas.

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Questão 42450

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