Um motor de carro recebe energia química do combustível, transforma parte dela em movimento e libera outra…

Questão

Um motor de carro recebe energia química do combustível, transforma parte dela em movimento e libera outra parte em forma de calor para o radiador e para o ambiente. Em dias muito quentes, o motor trabalha com maior dificuldade para manter seu funcionamento estável. Com base no texto, qual ideia da Termodinâmica explica por que nenhuma máquina térmica transforma toda a energia recebida em trabalho útil?

1. A) Como o motor recebe energia química, ele pode convertê-la integralmente em trabalho útil se o sistema estiver bem ajustado e em temperatura controlada.
2. B) A eficiência do motor depende somente da quantidade de combustível usada, sem relação com a rejeição de calor durante o funcionamento.
3. C) O motor transforma toda a energia do combustível em movimento, mas a parte liberada como calor aparece apenas quando a temperatura externa está muito alta.
4. D) Em dias quentes, o motor deixa de funcionar com estabilidade porque a energia química passa a ser transformada quase totalmente em calor, não em trabalho.
5. E) Toda máquina térmica sofre perdas inevitáveis na forma de calor rejeitado ao ambiente, o que limita seu rendimento e impede a conversão total da energia recebida em trabalho útil.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. O enunciado descreve um motor que recebe energia química do combustível, converte parte dela em movimento (trabalho útil) e libera o restante como calor para o radiador e o ambiente. A pergunta pede a ideia termodinâmica que explica por que nenhuma máquina térmica converte toda a energia recebida em trabalho.
2. A ideia central é a segunda lei da Termodinâmica: uma máquina térmica precisa rejeitar parte da energia recebida como calor para uma fonte fria, de modo que o rendimento é sempre menor que 100%. Essa rejeição de calor é uma perda inevitável, e não apenas um defeito de ajuste do equipamento.
3. A alternativa E expressa exatamente isso: toda máquina térmica tem perdas inevitáveis de calor rejeitado ao ambiente, o que limita o rendimento e impede a conversão total em trabalho útil. Ela está correta.
4. Por que as outras estão erradas:
5. A) Afirma que a conversão integral é possível com bom ajuste e temperatura controlada, o que contraria a segunda lei.
6. B) Diz que o rendimento depende só da quantidade de combustível, ignorando que a rejeição de calor é o fator que limita a eficiência.
7. C) Afirma que o motor converte toda a energia em movimento, o que é falso, e que o calor só aparece em temperatura externa alta, o que contradiz o texto.
8. D) Inverte a situação descrita: o texto diz que o motor converte parte da energia em trabalho e não que a energia vira quase totalmente calor; além disso, o calor não é o motivo da instabilidade em dias quentes sem relação com a limitação do rendimento.
9. Conclusão: a resposta correta é a E, pois identifica a perda de calor rejeitado como consequência inevitável da segunda lei da Termodinâmica.

💡 Dica: Procure a ideia de perda inevitável.

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Raio-X da questão

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