Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 18.Problemas - Ex. 6
Suponha que você construa um aparelho com duas máquinas, no qual a energia de escape de uma má-quina é a energia de entrada para a outra. Dizemos que as duas máquinas estão funcionando em série. Estabeleça e para representar as eficiências das duas máquinas. (a) A eficiência geral do aparelho com duas máquinas é definida como o trabalho total de saída dividido pela energia colocada no primeiro motor por calor. Mostre que a eficiência total e é dada por:
E se? Para as partes (b) até (e) a seguir, suponha que as duas máquinas sejam máquina de Carnot. A máquina 1 opera entre as temperaturas e . O gás na máquina 2 varia em temperatura entre e . Em termos das temperaturas, (b) qual é a eficiência da máquina da combinação? (c) Há uma melhora na eficiência total no uso das duas máquinas em vez de uma? (d) Que valor de temperatura intermediária resulta, em cada uma das duas máquinas em série, em realizar trabalho igual? (e) Que valor de resulta em cada uma das duas máquinas em série ter a mesma eficiência?
Passo 1
Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?
Bora resolver mais uma questão!?
Para resolver essa questão iremos usar:
Passo 2
(a) Calculando para o primeiro estágio:
Calculando para o segundo estágio:
Para achar a eficiência:
Substituindo:
Trabalhando em:
Temos:
Então:
Fazendo
Isolando :
Colocando em evidência:
Substituindo em :
Colocando em evidência:
Simplificando :
Passo 3
(b) Faremos para a primeira máquina de Carnot:
Para a primeira máquina de Carnot:
Substituindo em:
Passo 4
(c) Não, pois o uso dos dois motores como um único motor apresenta a eficiência máxima possíveis.
Passo 5
(d) Faremos:
Então:
Trabalhando em:
Temos:
Então:
Fazendo
Isolando :
Colocando em evidência:
Isolando em:
Substituindo em:
Simplificando :
Substituindo em
Isolando :
Passo 6
(e) Como as duas máquinas tem a mesma eficiência:
Então:
Simplificando :
Isolando :
Mandamos bem nessa!!!!!!
Até a próxima questão..............
Resposta
- Explicado no Passo 2
- Explicado no Passo 4