Em todos os equipamentos que são desenvolvidos pelo ser humano, sempre estão presentes conceitos e teorias da Física. Com a Hidrostática não é diferente: esse ramo da Física é aplicado em inúmeros aparelhos hoje em dia. Nesse contexto, assinale o que for correto.
01)
O rendimento de uma máquina térmica poderá ter um valor igual a 1,2, dependendo do gás utilizado nas transformações envolvidas.
02)
Desde que os novos maiôs confeccionados com poliuretano (grupo de polímeros termoplásticos sob forma de esponjas, resinas ou borrachas) foram desenvolvidos, recordes têm sido quebrados em várias modalidades esportivas. O estudo da Hidrostática nos permite entender como funcionam esses “supermaiôs”, pois além de atuarem como isolantes térmicos e acústicos, podem ajudar na flutuação do atleta.
04)
Uma força é aplicada sobre uma superfície, formando 90° com ela. Se a força aplicada mudar sua direção, formando 30° com a superfície, a pressão exercida sobre ela cairá pela metade.
08)
Uma máquina térmica transforma em energia útil 20% do calor retirado de sua fonte quente. Então, se a potência útil dessa máquina for de 600 kW, a quantidade de calor rejeitado para a fonte fria, em um segundo, será igual a 2,4 MJ.
Alternativas corretas: 02 + 04 + 08. Somatório: 14.
01) Falsa. O rendimento é a razão entre a energia útil e a energia recebida. Portanto, $0\leq\eta\leq1$; um rendimento igual a $1{,}2$, ou 120%, é impossível.
02) Verdadeira. O material pode aumentar o volume efetivo do conjunto atleta-maiô sem aumento proporcional da massa, favorecendo o empuxo e a flutuação.
04) Verdadeira. A pressão depende da componente da força perpendicular à superfície. Inicialmente, $F_\perp=F$. A 30° com a superfície, $F_\perp=F\sin30^\circ=F/2$, de modo que a pressão cai à metade.
08) Verdadeira. Como $\eta=0{,}20$ e a potência útil é $600\,\text{kW}$, a potência térmica recebida é $P_Q=600/0{,}20=3000\,\text{kW}$. Em $1\,\text{s}$, $Q_q=3{,}0\,\text{MJ}$ e $W=0{,}6\,\text{MJ}$; logo, $Q_f=Q_q-W=2{,}4\,\text{MJ}$.
Somatório: 02 + 04 + 08 = 14.