CBM CE 2025 — Questão 77 · 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas

Em uma usina experimental de energia, engenheiros projetaram um sistema térmico complexo que opera com gás ideal em diferentes etapas. Inicialmente, o gás sofre uma compressão lenta e controlada, mantendo o equilíbrio interno do sistema a cada instante. Em seguida, passa por uma expansão rápida, com significativa geração de turbulência, atrito e dissipação de energia térmica para o ambiente. Por fim, o sistema é resfriado mantendo contato térmico com uma fonte fria até retornar ao seu estado inicial. Com base nesse experimento, analise as seguintes afirmações:

I. A primeira etapa caracteriza um processo quase-estático e reversível, pois o sistema evolui lentamente através de uma sucessão de estados de equilíbrio a cada instante podendo inclusive retornar ao estado inicial conservando a energia.

II. A segunda etapa representa um processo irreversível, já que há produção de entropia, dissipação de energia e impossibilidade de reverter o processo sem alterações no ambiente externo.

III. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, em qualquer ciclo completo que retorne ao estado inicial, a variação da entropia é nula.

É correto o que se afirma em