Dica de Física – Questão Resolvida

Olá meus amigos,

 

Segue abaixo uma questão de prova que já foi cobrada em uma prova anterior do ENEM, confere aí! O assunto é termodinâmica, muito cobrado em provas anteriores, fique ligado nas dicas de máquinas térmicas.

(Enem 2012) Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores à combustão e reduzir suas emissões de poluentes são 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 faísca 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.

 

Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).

 

No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante

a) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado.

b) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.

c) o funcionamento cíclico de todo os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo.

d) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.

e) 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.

 

Resposta: item B.

 

Comentário:

 

Lembrem-se de que falamos a respeito da segunda lei da termodinâmica em relação ao rendimento das máquinas térmica.

 

 

“É impossível uma máquina Térmica, operando em ciclos, transformar integralmente calor em trabalho, pois sempre haverá perdas de energia para uma fonte fria”.

 

Uma máquina térmica terá um rendimento máximo quando opera em ciclo de Carnot, que dá o máximo rendimento  possível para uma máquina térmica operando em ciclos entre uma fonte quente e uma fonte fria, respectivamente, a temperaturas absolutas T₁ e T₂:

Rendimento = 1 – T2/T1

 

Para transformar integralmente calor em trabalho, o rendimento teria que ser igual a 1, ou 100%.

1 = 1 – T2/T1

T2/T1 = 0

T2 = 0

 

Ou seja, temperatura da fonte fria deveria ser zero absoluto, o que é um absurdo, pois o zero absoluto é inatingível, de acordo com os postulados da termodinâmica.

 

Viram como é simples resolver uma questão do ENEM.

 

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Abraços.

 

Prof. Vinícius Silva

Coordenador e Professor do Estratégia ENEM

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