Questão 18 - 1ª Fase - IME 2026

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Gabarito

Geral
1. 1D
2. 2D
3. 3C
4. 4C
5. 5D
6. 6E
7. 7D
8. 8A
9. 9A
10. 10C
11. 11C
12. 12A
13. 13A
14. 14C
15. 15D
16. 16A
17. 17C
18. 18D
19. 19A
20. 20B
21. 21C
22. 22B
23. 23A
24. 24E
25. 25C
26. 26C
27. 27B
28. 28E
29. 29D
30. 30E
31. 31C
32. 32E
33. 33B
34. 34C
35. 35D
36. 36E
37. 37A
38. 38B
39. 39D
40. 40B

Questão ativa
Já visualizadas
Não visualizadas
Resolução pendente
ANL
Questão anulada
S/A
Sem alternativas

Questão 18

Objetiva

Considere duas máquinas térmicas onde a potência de acionamento de um ciclo de refrigeração é obtida integralmente através da potência disponibilizada por um ciclo motor.

Dados:

temperatura da fonte quente do ciclo motor: 727 °C;
temperatura da fonte fria do ciclo motor: 27 °C;
temperatura da fonte quente do ciclo de refrigeração: 27 °C;
taxa de calor rejeitado pela fonte quente no ciclo motor: 800 kJ/min;
taxa de calor rejeitado do ciclo de refrigeração para a fonte quente: 5040 kJ/min.

Observação:

admita que os dois ciclos são compostos por processos termodinamicamente reversíveis.

No contexto das informações acima, a temperatura da fonte fria do ciclo de refrigeração, em °C, é:

Alternativas

A
$-$ 1/3
B
9/2
C
22/3
D
–19/3
E
–5/2

Gabarito:
D

Do anunciado, tem-se a seguinte configuração:

Considerando que tanto o motor quanto o refrigerador seguem o ciclo de Carnot, tem-se:

Motor:

$Q_{2} = Q_{1} \cdot \frac{T_{2}}{T_{1}} = 800 \cdot \frac{300}{1 000} \Rightarrow Q_{2} = 240 kJ / \min W = Q_{1} - Q_{2} = 800 - 240 \Rightarrow W = 560 kJ / \min$

Refrigerador:

$Q_{3} = Q_{4} - W = 5 040 - 560 \Rightarrow Q_{3} = 4 480 kJ / \min T_{3} = T_{4} \cdot \frac{Q_{3}}{Q_{4}} = 300 \cdot \frac{4 480}{5 040} \Rightarrow T_{3} = \frac{800}{3} K = - \frac{19}{3} ° C$

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