Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 19.Exercícios e Problemas - Ex. 62
Uma máquina térmica que usa 2,0 g de hélio gasoso encontra-se inicialmeme nas CNTP. O gás descreve o seguinte ciclo fechado: • Uma compressão isotérmica até que o volume se reduza à metade. • Uma expansão isobárica até que o volume seja restaurado ao valor inicial. • Um resfriamento isocórico até que a pressão seja restaurada ao valor inicial. Quanto trabalho a máquina realiza a cada ciclo e qual é seu rendimento térmico?
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
O número de mols de hélio é:
O trabalho total realizado pelo motor por ciclo é . Para o processo isotérmico,
Para o processo isobárico,
Para o processo isocórico, . Assim,
Passo 2
Para calcular as transferências de calor, observe que e, uma vez que o processo é isocórico, . Para o processo isotérmico, , porque Para o processo isobárico,
Para o processo isocórico,
De , vemos que . Assim, a eficiência térmica é:
Resposta
12%