UEM 2018 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 18 de Física

Enunciado em texto

Considere o diagrama $TS$ (Temperatura × Entropia) de uma transformação cíclica sofrida por um sistema termodinâmico. Durante a transformação $AB$, o sistema recebe uma quantidade de calor $Q_1\ (= |Q_1|)$ e, durante a transformação $CD$, o sistema perde uma quantidade de calor $Q_2\ (= -|Q_2|)$. Sabe-se que, se a entropia $S$ permanece constante ao longo de um processo, ele é adiabático. Sabe-se também que, ao trocar calor $Q$ a uma temperatura $T$ constante (na escala kelvin), a variação de entropia de um sistema, $\Delta S$, é dada por $\Delta S = \frac{Q}{T}$. Em geral, convenciona-se $Q > 0$ quando o sistema recebe calor e $Q < 0$ quando o sistema perde calor. Assinale o que for correto.

[Gráfico: T × S com um retângulo sombreado ABCD. A está em ($S_1$; $T_1$) e B em ($S_2$; $T_1$); C está em ($S_2$; $T_2$) e D em ($S_1$; $T_2$), com $T_2 < T_1$ e $S_1 < S_2$. As setas indicam o sentido A → B (para a direita, em $T_1$), B → C (para baixo, em $S_2$), C → D (para a esquerda, em $T_2$) e D → A (para cima, em $S_1$).]

(01) Os lados AB e CD do retângulo no diagrama TS representam transformações isotérmicas.

(02) Os lados BC e DA do retângulo no diagrama TS representam transformações em que não há trocas de calor.

(04) O diagrama TS na forma de retângulo ABCDA representa uma máquina térmica operando em um ciclo de Carnot.

(08) O trabalho realizado pelo sistema durante o ciclo é igual a $Q_1 + Q_2$.

(16) Sabendo-se que a variação de entropia para uma transformação cíclica é igual a 0 (zero), então conclui-se que $\frac{Q_1}{T_1} + \frac{Q_2}{T_2} = 0$.

(Enunciado e figura: Vestibular UEM 2018 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).