A figura ao lado mostra um ciclo de Stirling, composto por dois processos isotérmicos nas temperaturas , intercalados por dois processos isocóricos nos volumes . Este ciclo descreve a termodinâmica de uma máquina que opera a com de um gás ideal monoatômico. Suponha que , , , onde a base neperiana, e que , por simplicidade.
- Determine a potência da máquina em quilowatts.
- Uma máquina de Carnot operando entre os mesmos reservatórios retira de calor do reservatório a em cada ciclo. Quantos joules de trabalho a máquina de Carnot realiza por ciclo?
Passo 1
Bom pessoal a potência da máquina é descrita como:
Onde o trabalho do ciclo da até é
Então a potência será:
Passo 2
A eficiência de Carnot é a máxima eficiência possível que uma máquina pode realizar. Logo:
Então:
Resposta
a) 24 kW
b) 60 J
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