PUC - RS Ciclo de Otto

O ciclo Otto é um ciclo termodinâmico constituído por dois processos adiabáticos e dois processos isovolumétricos, como mostra o gráfico que segue.



Num motor que opera segundo este ciclo, um pistão inicialmente na posição correspondente ao máximo volume, estado 1, comprime o ar até que atinja o volume mínimo, estado 2. Então ocorre a combustão, resultando em um súbito aumento da pressão enquanto o volume permanece constante, levando o ar ao estado 3. O processo que segue é a ejeção de potência quando o ar expande adiabaticamente para o estado 4. No processo final, calor é transferido para a vizinhança e o ciclo é completado.

A partir das informações obtidas pela análise do gráfico representativo do ciclo Otto e de acordo com as leis da termodinâmica, é correto afirmar que:

Alternativas
A)o calor líquido trocado no ciclo é nulo, visto que a temperatura final é igual à temperatura inicial.

B)o sistema realiza um trabalho líquido nulo durante o ciclo, pois o volume final é igual ao volume inicial.

C)o trabalho realizado no processo de compressão adiabática é maior do que o realizado no processo de expansão adiabática.

D)o sistema absorve calor durante a compressão adiabática e rejeita calor durante a expansão adiabática.

E)a variação da energia interna no ciclo é zero, por- que o estado final é igual ao estado inicial

Resposta: E

Qual o motivo da D estar errada?
Se um sistema recebe trabalho ele sofre aumento do volume, então ele absorve calor?

Em transformações adiabáticas não temos a troca de calor entre gases e o meio externo (situação ideal), dessa forma, o sistema não pode absorver calor durante a compressão adiabática. Para que o sistema sofra compressão, é necessário que um trabalho externo seja realizado sobre o gás, portanto, pela Primeira Lei da Termodinâmica: