Como as máquinas térmicas transformam energia térmica em trabalho?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Como as máquinas térmicas transformam energia térmica em trabalho?
- A) Através da combustão direta
- B) Pela compressão de vapor
- C) Usando ciclos de calor
- D) Convertendo eletricidade em calor
- E) Através da energia cinética
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Uma máquina térmica é um dispositivo que retira energia térmica de uma fonte quente, converte parte dela em trabalho mecânico e rejeita o restante para uma fonte fria. Para que isso ocorra de forma contínua, a substância de trabalho (vapor de água, gases etc.) precisa passar por uma sequência fechada de transformações, chamada de ciclo térmico. Passo 2: A alternativa C, 'Usando ciclos de calor', descreve exatamente esse mecanismo, pois o trabalho é obtido ao longo de ciclos termodinâmicos que absorvem calor de uma fonte quente e rejeitam calor para uma fonte fria. Passo 3: A alternativa A está errada porque a combustão é apenas a fonte de calor que aquece o fluido; o que realiza a conversão em trabalho é o ciclo. Passo 4: A alternativa B está errada porque a compressão de vapor é uma etapa de um ciclo (como no ciclo Rankine ou no de refrigeração), e sozinha não transforma calor em trabalho. Passo 5: A alternativa D está errada porque descreve o processo inverso, de transformar eletricidade em calor (como em um aquecedor elétrico), e não a conversão de calor em trabalho. Passo 6: A alternativa E está errada porque a energia cinética é uma forma de energia associada ao movimento, e não o mecanismo pelo qual a energia térmica se transforma em trabalho; ela é, na verdade, um resultado dessa conversão. Passo 7: Conclusão: o gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Explique o funcionamento das máquinas térmicas.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a fonte de calor (a combustão do combustível) com o mecanismo de conversão. Acredita que queimar algo já produz trabalho diretamente, sem a necessidade de um ciclo.
O aluno associa máquinas térmicas apenas à compressão de um gás ou vapor, que é uma etapa de alguns ciclos, e não entende que o trabalho vem do ciclo completo de absorção e rejeição de calor.
Por que engana: Confundir o funcionamento das máquinas térmicas com a conversão de eletricidade em calor, que não é o foco principal da questão.
As máquinas térmicas operam em ciclos que transformam calor em trabalho.
O aluno inverte o sentido da conversão, pensando que a máquina transforma eletricidade em calor, quando na verdade é o calor que é transformado em trabalho.
O aluno confunde o resultado da conversão (movimento, energia cinética) com o processo que a produz, achando que a energia cinética é o meio pelo qual o calor vira trabalho.
Raio-X da questão
máquinas térmicas
diagnostico
ciclos de calor · transformação de energia
Revisar o conceito de energia térmica e trabalho.
Confundir o funcionamento das máquinas térmicas com a conversão de eletricidade em calor, que não é o foco principal da questão.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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