Uma máquina térmica usa 0,02 mol de um gás diatômico como substância de trabalho. Ela é descrita pelo ciclo mostrado na figura ao lado, onde o processo de 1 para 2 é adiabático.
Qual o rendimento térmico da máquina?
Dados: , , , .
a) 75 %
b) 15%
c) 17%
d) 21%
e) 34 %
Passo 1
Vamos lembrar como que se calculo o rendimento térmico de um ciclo:
Temos que calcular ou o trabalho e o calor que entra no sistema () ou então calcular o calor que entra () e o calor que sai ().
Como um dos processos (1-2) é adiabático , então é mais fácil calcular os dois calores.
Num processo a volume constante,
A pressão constante,
Onde , e para um gás diatômico,
Passo 2
Vamos olhar o processo (2-3), ele ocorre a pressão constante (isobárico), então
E como , então ele está entrando no sistema ().
Passo 3
Vamos olhar o processo (3-1), que é isovolumétrico, então:
Como , então ele está saindo do sistema ().
Passo 4
Jogando isso no rendimento,
Resposta
b) 15%