Exercícios Resolvidos de Diagrama T × S

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Enunciado

O ciclo de combustão interna de um motor a gasolina dos carros é conhecido como Ciclo Otto. O ciclo opera entre quatro processos, dois isocóricos (volume constante), onde ocorrem as trocas de calor, intercalados por dois adiabáticos, sem trocas de calor. No processo B C ocorre a queima do combustível na explosão fazendo com que a temperatura varie, Δ T h = | T B - T C | e no processo D A ocorre o escape dos gases produtos da queima, variando a temperatura de Δ T c =   | T A - T D | . Suponha que os processo sejam quasi-estáticos e que o gás seja ideal.

Represente o Ciclo Otto num diagrama T S .

Passo 1

Os processos A B   e   C D são adiabáticos. Neles, não ocorre variação de entropia, assim, a entropia é constante. No diagrama, isso vai aparecer como retas verticais.

Já os outros dois processos são logarítimicos. Afinal de contas, aparecem logaritmos nas expressões das variações. Uma vez que o ponto C é o que apresenta maior temperatura, conseguimos esboçar um diagrama com uma cara mais ou menos assim:

Resposta

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Suponha que 2 m o l s de um gás diatômico ideal sejam submetidos reversivelmente ao ciclo mostrado no diagrama T - S na figura abaixo, onde S 1 = 6 J / K e S 2 = 8 J / K . As moléculas não giram nem o
Um fluido é submetido a um ciclo reversível. Se o ciclo é representado por um diagrama no plano ( T , S ) , onde S é a entropia do fluido, (a) Mostre que o trabalho associado ao ciclo é dado por W = ⨕
a)Faça um gráfico do ciclo de Carnot, indicando a entropia no eixo horizontal e a temperatura em Kelvin no eixo vertical. Trata-se de um diagrama temperatura -entropia, ou diagrama T S . b) Mostre que