Questão de Física · CESGRANRIO Liquigás PSP 01/2018 (nº 52)

Conceito-chave: O rendimento de uma máquina térmica é a fração da energia retirada da fonte quente que ela consegue transformar em trabalho útil. O trabalho é a diferença entre o que entra ($Q_Q$) e o que sai ($Q_F$), então $\eta = \frac{Q_Q - Q_F}{Q_Q} \times 100\%$.

• (A) Incorreta: Rendimento zero só ocorreria se o trabalho fosse nulo, mas aqui há diferença de 100 J entre o calor recebido e o rejeitado, logo há trabalho.
• (B) Correta: O trabalho por ciclo é $W = 1200 - 1100 = 100\ J$. O rendimento é $\eta = \frac{100}{1200} \times 100\% \approx 8,3\%$. É o cálculo direto da definição, sem usar as temperaturas.
• (C) Incorreta: 12,5% seria o resultado de $\frac{100}{800}$, confundindo o trabalho com a temperatura da fonte quente (800 K), um erro de unidade e conceito.
• (D) Incorreta: 25% é o rendimento de Carnot se você usasse $\frac{T_Q - T_F}{T_Q} = \frac{800-600}{800} = 0,25$, mas isso é o máximo teórico para essas temperaturas, não o rendimento real da máquina (que é menor, pois ela rejeita 1100 J, não o mínimo possível de 900 J).
• (E) Incorreta: 50% seria o rendimento se ela rejeitasse apenas 600 J (igual à temperatura da fonte fria), o que não ocorre; a banca usa esse valor para atrair quem confunde calor rejeitado com temperatura.