A termodinâmica é a área da física que estuda o calor e a temperatura. Ela se relaciona com a mecânica por intermédio da equivalência entre calor e trabalho; já a máquina térmica é um dispositivo que pode transformar a energia interna de um combustível em energia mecânica, sendo capaz de converter calor em trabalho. Com relação às máquinas térmicas e à termodinâmica, analise as afirmativas a seguir. I. É possível construirmos uma máquina térmica ideal, onde toda energia é utilizada para realizar trabalho, evitando a dissipação de parte da energia. II. Calor é a energia térmica transitando de um sistema para outro. III. A primeira lei da termodinâmica diz que a energia interna de um sistema isolado é constante. Está correto o que se afirma em
- A)I, apenas
Errada, porque não existe máquina térmica ideal com 100% do calor transformado em trabalho, já que sempre há perdas.
- B)II, apenas.
Errada, porque a afirmativa II está certa, mas a III também está correta.
- C)III, apenas.
Errada, porque a primeira lei aplicada a um sistema isolado está correta, mas a afirmativa II também está correta.
- D)I e II, apenas.
Errada, porque a afirmativa I está incorreta, já que nenhuma máquina térmica converte todo o calor em trabalho.
- E)II e III, apenas.
Certa, porque calor é energia em trânsito e, em sistema isolado, a energia interna permanece constante.
Gabarito: E
Na termodinâmica, vale a ideia central de que energia não surge do nada nem desaparece: ela apenas se transforma. Em máquinas térmicas, isso fica bem visível, porque parte da energia recebida como calor vira trabalho, mas nunca acontece conversão integral em trabalho útil. Sempre há perdas e dissipação, então a afirmativa I está errada. A afirmativa II está correta: calor é energia em trânsito entre sistemas devido a uma diferença de temperatura. Ou seja, não é algo que o corpo "tem" parado na prateleira, mas algo que está sendo transferido. Essa definição é clássica da termodinâmica e é cobrada o tempo todo em provas. A afirmativa III também está correta, porque a primeira lei da termodinâmica é a conservação da energia aplicada aos sistemas termodinâmicos. Em um sistema isolado, não há troca de energia com o meio, então a energia interna permanece constante. Em linguagem de prova: sistema isolado não recebe nem fornece calor nem realiza trabalho com o exterior. Por isso, o gabarito é E, pois apenas as afirmativas II e III estão certas. A banca gosta de testar justamente esse detalhe: máquina térmica não é máquina perfeita, e calor não é sinônimo de temperatura, nem de energia armazenada, mas de energia transferida.