Questão 6 - 1ª Fase - ITA 2023

Considere uma máquina térmica que opera com um ciclo termodinâmico composto de quatro etapas: (i) expansão isotérmica, à temperatura $T_q$, saindo do volume inicial $V_0$ até o volume final $V_f$; (ii) resfriamento isocórico de $T_q$ até $T_f$; (iii) compressão isotérmica, à temperatura $T_f$, de $V_f$ até $V_0$; e (iv) aquecimento isocórico de $T_f$ até $T_q$. A máquina é inicialmente preparada para operar com o ar atmosférico como fluido de trabalho. Sobre esse sistema, são feitas as seguintes afirmações:

I. Aumentando-se a razão de expansão, $r=V_f/V_i$, é possível aumentar o rendimento da máquina mantendo os demais parâmetros fixos.
II. Se o fluido de trabalho fosse substituído por um gás nobre, então o rendimento dessa máquina seria aumentado.
III. Considerando os parâmetros r = 10, $T_{\mathrm{f}}$ = 300 K e $T_q$ = 900 K, o valor do rendimento da máquina é superior a 50%.

Sobre as afirmações I, II e III pode-se afirmar que