Enunciado

78 O ar contido num conjunto cilindro – pistão segue um ciclo de Carnot. O reservatório térmico que transfere calor para o ciclo apresenta temperatura igual a 1200 K e o ar rejeita calor num reservatório térmico a 400 K. Sabendo que o volume específico do ar triplica no processo de transferência de calor a alta temperatura, determine as transferências de calor no ciclo e a eficiência térmica do ciclo descrito.

Passo 1

Nessa questão vamos usar a equação:

q H = R   T H ln ⁡ v 2 v 1

E também pra carnot:

q L q H = T L T H

Passo 2

Como o volume triplica, então:

v 2 = 3 v 1

Daí ficamos com:

q H = R   T H ln ⁡ v 2 v 1

q H = 0,287 × 1200 × ln ⁡ 3

q H = 378,4   k J / k g

E da outra equação:

q L q H = T L T H

q L 378,4   = 400 1200

q L = 126,1   k J / k g

Resposta

q H = 378,4   k J / k g

q L = 126,1   k J / k g

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