Com base nas informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. O ciclo de Carnot, por ser completamente reversível e operar entre dois reservatórios térmicos em temperaturas constantes, é o limite superior para a eficiência que qualquer ciclo de potência que opera entre as mesmas temperaturas. II. Ciclos reais como Otto e Diesel, mesmo quando se aproximam do de Carnot, sofrem de perdas como atrito e processos irreversíveis que reduzem a eficiência com relação ao ciclo de Carnot. III. O ciclo de Carnot é de uso prático e aplicado para implementação em aplicações industriais por causa de sua alta eficiência teórica. É correto o que se afirma em:
Questão
Com base nas informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir.
I. O ciclo de Carnot, por ser completamente reversível e operar entre dois reservatórios térmicos em temperaturas constantes, é o limite superior para a eficiência que qualquer ciclo de potência que opera entre as mesmas temperaturas.
II. Ciclos reais como Otto e Diesel, mesmo quando se aproximam do de Carnot, sofrem de perdas como atrito e processos irreversíveis que reduzem a eficiência com relação ao ciclo de Carnot.
III. O ciclo de Carnot é de uso prático e aplicado para implementação em aplicações industriais por causa de sua alta eficiência teórica.
É correto o que se afirma em:
Alternativas
A) I, apenas.
B) I e II, apenas.
C) I, II e III.
D) III, apenas.
E) II e III, apenas.
Explicação
Vamos avaliar cada afirmação.
I. Verdadeira. O ciclo de Carnot é totalmente reversível e opera entre dois reservatórios a temperaturas constantes e . Por isso, ele estabelece o limite superior de eficiência para qualquer máquina térmica (ciclo de potência) que opere entre essas mesmas temperaturas. Sua eficiência máxima teórica é:
II. Verdadeira. Ciclos reais (como Otto e Diesel) apresentam irreversibilidades (atrito, perdas por transferência de calor com diferença finita de temperatura, não idealidades na compressão/expansão, combustão não reversível etc.), o que sempre reduz a eficiência em relação ao limite ideal de Carnot, mesmo que tentem se aproximar dele.
III. Falsa. Apesar da alta eficiência teórica, o ciclo de Carnot não é prático para aplicação industrial como ciclo real, pois exige processos idealizados/reversíveis e, tipicamente, etapas de transferência de calor que não são viáveis de implementar perfeitamente (além de implicar operação muito lenta para manter reversibilidade).
Logo, estão corretas apenas I e II.
Alternativa correta: (B).