Em qual das seguintes situações uma máquina térmica estaria sendo utilizada para converter calor em trabalho mecânico?
(A) -
Uma geladeira resfriando alimentos.
(B) -
Uma lâmpada incandescente emitindo luz.
(C) -
Um gerador elétrico produzindo energia.
(D) -
Um ar-condicionado aquecendo um ambiente.
(E) -
Uma televisão exibindo imagens.
Dica
- Utilize modelos e experimentos simples para ilustrar o funcionamento das máquinas térmicas.
- Incentive os alunos a pensar criticamente sobre as implicações ambientais e energéticas do uso de máquinas térmicas.
- Promova discussões sobre o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e sustentáveis para a geração de energia.
Explicação
Um gerador elétrico é uma máquina que converte energia mecânica em energia elétrica. No entanto, para produzir essa energia mecânica, o gerador utiliza uma máquina térmica, geralmente um motor de combustão interna ou uma turbina a vapor, que converte calor em movimento. Esse movimento é então usado para girar o rotor do gerador, produzindo energia elétrica.
Análise das alternativas
Nas demais alternativas, não há conversão de calor em trabalho mecânico por meio de uma máquina térmica:
- (A): Uma geladeira resfria os alimentos por meio de um processo de troca de calor, não envolvendo uma máquina térmica.
- (B): Uma lâmpada incandescente emite luz por meio da passagem de corrente elétrica por um filamento, não envolvendo uma máquina térmica.
- (D): Um ar-condicionado aquece um ambiente por meio de uma resistência elétrica, não envolvendo uma máquina térmica.
- (E): Uma televisão exibe imagens por meio de um processo eletrônico, não envolvendo uma máquina térmica.
Conclusão
As máquinas térmicas são dispositivos essenciais para a produção de energia elétrica e para o funcionamento de muitos equipamentos modernos. Compreender o seu princípio de funcionamento é fundamental para entender a tecnologia atual e os desafios energéticos do futuro.