Três estudantes de engenharia enviam suas soluções para um problema no projeto que eles foram solicitados a fazer, de uma máquina que opere entre as temperaturas de 300 K e 500 K. A entrada/ saída de calor e o trabalho realizado por suas máquinas projetadas estão mostrados na tabela abaixo
Critique os projetos. Eles são aceitáveis ou não? Algum deles é melhor do que os demais? Explique
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!
A eficiência máxima possível do motor térmico é:
A eficiência do motor projetado pelo primeiro aluno é:
Como , o primeiro aluno propôs um motor que violaria a segunda lei da termodinâmica. Seu design não funcionará. A eficiência do motor projetado pelo segundo aluno é de acordo com a segunda lei da termodinâmica. Aplicando a primeira lei da termodinâmica,
Vemos que a primeira lei é violada. Este design não funcionará como afirmado. O design do terceiro aluno satisfaz a primeira lei da termodinâmica porque . A eficiência térmica deste motor é , que satisfaz a segunda lei da termodinâmica. Os dados apresentados pelos alunos 1 e 2 são defeituosos. Apenas o aluno 3 tem um design aceitável.
Resposta
Ver resposta