No ciclo de funcionamento de uma turbina a vapor, a fase de expansão corresponde a uma transformação termodinâmica do tipo
- A)isotérmica, resultando na condensação de vapor.
Errada, porque a expansão na turbina não é tratada como isotérmica e não tem como resultado principal a condensação de vapor.
- B)adiabática, resultando na produção de trabalho.
Certa, porque a fase de expansão em uma turbina a vapor é idealmente adiabática e produz trabalho mecânico.
- C)isocórica, resultando na produção de calor.
Errada, porque processo isocórico ocorre com volume constante, o que não descreve a expansão do vapor na turbina.
- D)isovolumétrica, resultando no aumento de pressão.
Errada, porque isovolumétrica também indica volume constante, mas na turbina o vapor se expande e o volume varia.
- E)isobárica, resultando na produção de trabalho.
Errada, porque a turbina não opera idealmente em pressão constante; ela transforma a expansão do vapor em trabalho.
Gabarito: B
Na turbina a vapor, o vapor entra com alta energia e se expande ao atravessar as palhetas, convertendo parte dessa energia em movimento do eixo. Em termos termodinâmicos, essa expansão é tratada, de forma ideal, como uma transformação adiabática: não há troca significativa de calor com o meio durante o processo, e a energia interna do vapor diminui enquanto o sistema realiza trabalho. É aquele caso clássico em que o fluido “paga a conta” produzindo trabalho mecânico. Por isso, o gabarito é a letra B. A expansão na turbina não é vista como isoterma, nem isobárica, nem isocórica. O foco do ciclo é justamente transformar a energia do vapor em potência útil, e isso combina com a ideia de expansão adiabática. Em provas de máquinas térmicas, essa associação aparece o tempo todo: turbina = expansão com produção de trabalho. Se quiser guardar uma regra prática, pense assim: caldeira aquece, turbina trabalha, condensador resfria. Na turbina, o vapor se expande e entrega energia mecânica, então o processo ideal é tratado como adiabático e aproximadamente reversível em análises simplificadas. Não tem milagre, tem física bem comportada.