Os diagramas de transferência de energia da FIGURA Qt9.8 representam máquinas térmicas possíveis? Em caso negativo, o que há

de errado?

Resen-atório frio 300K Re.ervatório frio 300K

FIGURA Q19.8

(e) Reservatório que~

~ Reservatório frio 300 K

Passo 1

Opa galeeeeera! Hoje vamos entender mais sobre a primeira lei da termodinâmica.

Sabemos que a primeira lei pode ser representada pela equação:

Q = Δ U + W

Nos diagramas o Q é a parte da energia que sai do reservatório quente e é dividido entre realização de trabalho (Saída a direita) e Δ U sendo o calor desperdiçado na fonte fria.

Passo 2

Então, vamos verificar se cada uma das maquinas seguem a primeira lei da termodinâmica.

a) 10 + 5   ≠ 10 J , logo não é possível pois ele libera mais energia do que ele recebeu.

b) 10 = 4 + 6 , essa segue a primeira lei da termodinâmica.

c) 1 0   =   6   +   4 j , essa também segue a primeira lei da termodinâmica.

Passo 3

Agora vamos analisar a eficiência dessas maquinas, a maior eficiência possível para uma máquina térmica é alcançada quando ela segue o ciclo de Carnot. E o rendimento deste ciclo é de 50%. Então qualquer maquina que apresentar um rendimento maior do que 50% não é verídica.

b) η 1 = 4 10 = 40 % , essa máquina térmica está dentro do limite possível de eficiência.

c) η 1 = 6 10 = 6 0 % , essa máquina térmica seria mais eficiente do que uma máquina de Carnot, então ela não é possível.

Resposta

Somente a máquina B poderia existir.

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