Um protótipo de máquina térmica caseira baseia-se num motor de quatro etapas e pode ser construído com o auxílio de uma bomba de bicicleta, uma pequena câmara de pneu e um aquecedor térmico. Na primeira etapa, o gás da câmara de pneu é comprimido adiabaticamente. Na segunda etapa, o gás é aquecido isovolumetricamente. Na terceira etapa, o gás sofre uma expansão adiabática e, finalmente, na quarta etapa, um resfriamento isovolumétrico.
Assinale a alternativa que melhor representa o diagrama correspondente a essa máquina térmica no plano pressão (p) × volume (V).
Note e adote:
Despreze efeitos de dilatação ou contração da câmara do pneu.
- a
.
- b
- c
- d
- e
O primeiro processo (A → B) é uma compressão adiabática, logo, o volume diminui, a temperatura e a pressão aumentam, o que invalida as alternativas B e E.
O segundo processo (B → C) é um aquecimento isovolumétrico, dessa maneira, o volume permanece constante (V1), a temperatura e a pressão aumentam. Dessa maneira, descartamos as alternativas C e D.
Na terceira etapa (C → D) ocorre uma expansão adiabática, portanto o volume aumenta, e a temperatura e a pressão diminuem.
Por fim, na quarta etapa (D → A) o gás sofre um resfriamento isovolumétrico, sendo assim o volume permanece constante (V2) e a temperatura diminui.
As quatro etapas ficam corretamente descritas pelo gráfico contido na alternativa A.
