Questão nº 58
Questão de Planejamento da Geração de Energia · FGV EPE 2024 (nº 58)
Um ciclo motor opera de acordo com as seguintes etapas:
I. Compressão isotérmica à temperatura do estado inicial até o estado inicial , com uma razão de compressão .
II. Aquecimento a volume isovolumétrico até o estado com temperatura .
III. Expansão isotérmica à temperatura até o estado .
IV. Esfriamento isocórico retornando para o estado inicial .
O ciclo motor que melhor se enquadra nas etapas supramencionadas é o
- Aciclo de Otto.
- Bciclo de Carnot.
- Cciclo de Ericsson.
- Dciclo de Stirling. (alternativa correta)
- Eciclo de Brayton.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa D
Um ciclo termodinâmico é uma sequência de processos que um fluido de trabalho (como um gás) passa para converter calor em trabalho, retornando ao seu estado inicial. Cada ciclo é definido pelas suas etapas de compressão, expansão, aquecimento e resfriamento, e como essas etapas ocorrem (por exemplo, a volume constante - isocórica, ou a temperatura constante - isotérmica).
(A) Incorreta: O ciclo de Otto possui compressão e expansão adiabáticas e aquecimento/resfriamento isocóricos, o que difere das etapas isotérmicas descritas.
(B) Incorreta: O ciclo de Carnot é composto por duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas, não correspondendo às etapas isocóricas mencionadas.
(C) Incorreta: O ciclo de Ericsson é similar ao Stirling por ter duas isotermas, mas suas etapas de aquecimento e resfriamento são isobáricas (pressão constante), e não isocóricas (volume constante) como descrito. Esta é a principal armadilha, pois ambos são ciclos regenerativos com isotermas, mas a natureza das etapas de regeneração (isocórica vs. isobárica) os diferencia.
(D) Correta: O ciclo de Stirling é caracterizado por duas transformações isotérmicas (compressão e expansão) e duas transformações isocóricas (aquecimento e resfriamento), o que corresponde exatamente às etapas I, II, III e IV descritas no enunciado.
(E) Incorreta: O ciclo de Brayton é composto por compressão e expansão adiabáticas e aquecimento/resfriamento isobáricos, o que não se alinha com as etapas isotérmicas e isocóricas fornecidas.
Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Planejamento da Geração de Energia (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.