Questão 32 — Ciclos térmicos — rendimento e ciclo de Carnot (Termodinâmica) — Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) · Marinha do Brasil 2025

Termodinâmica Ciclos térmicos — rendimento e ciclo de Carnot

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2025

Marinha do Brasil · Quadro Técnico de Praças da Armada (QTPA) — Mecânica · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Um ciclo térmico opera com temperatura na fonte quente igual a 600 K e na fonte fria, a 300 K. Nesse ciclo, a bomba consome 100 J de trabalho, a turbina produz 450 J de trabalho e a fonte quente recebe 800 J de calor. Calcule, respectivamente, o trabalho líquido do ciclo, o rendimento térmico real e o rendimento máximo teórico, segundo o ciclo de Carnot, e assinale a opção correta.

Selecione uma alternativa A) 450 J; 43,75%; e 50% B) 550 J; 38,89%; e 43,75% C) 350 J; 50%; e 56,25% D) 350 J; 43,75%; e 50% E) 450 J; 38,89% e 56,25%

Resolução comentada

Trabalho líquido, rendimento real e rendimento de Carnot.

O trabalho líquido é W = 450 − 100 = 350 J. O rendimento real é η = W/Q_H = 350/800 = 43,75%. O rendimento de Carnot é 1 − 300/600 = 50%.

Análise das alternativas

A e E usam 450 J como trabalho líquido, ignorando o trabalho da bomba. B soma os trabalhos (550 J). C apresenta 50% como rendimento real e 56,25% como Carnot, valores que não decorrem dos dados.

Referência: 1ª e 2ª leis da Termodinâmica; ciclo de Carnot: η = 1 − Tf/Tq.

Resolução comentada do VaiConcursos.