Para cada um dos casos no Problema 7.8, determine se a bomba de calor satisfaz a primeira lei (equação de energia) e se viola a segunda lei.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Vamos anotar os dados do problema 7.8, com isso, nós temos que

A -

Q L ' = 4   k W

Q H ' = 6   k W

W ' = 2   k W

E para W ' , nós temos que

W ' = Q H ' - Q L ' = 6 - 4 = 2   k W

Com isso, W ' é igual a

W ' = 2   k W

Para esse caso, satisfaz a primeira e a segunda lei!

Passo 2

B - Q L ' = 0   k W

Q H ' = 6   k W

W ' = 6   k W

E para W ' , nós temos que

W ' = Q H ' - Q L ' = 6 - 0 = 6   k W

Com isso, W ' é igual a

W ' = 6   k W

Para esse caso, satisfaz a primeira e a segunda lei!

Passo 3

C - Q L ' = 2   k W

Q H ' = 6   k W

W ' = 5   k W

E para W ' , nós temos que

W ' = Q H ' - Q L ' = 6 - 2 = 4   k W

Com isso, W ' é igual a

W ' = 4   k W

Viola a primeira lei. A segunda lei é satisfeita, mas a energia não é conservada.

Passo 4

D - Q L ' = 6   k W

Q H ' = 6   k W

W ' = 0   k W

E para W ' , nós temos que

W ' = Q H ' - Q L ' = 6 - 6 = 0   k W

Com isso, W ' é igual a

W ' = 0   k W

Viola a 2° lei. A declaração de Clausius disse que o calor não pode fluir espontaneamente de regiões frias para regiões quentes sem que trabalho externo seja realizado no sistema.

Resposta

A - Satisfaz a primeira e a segunda lei!

B - Satisfaz a primeira e a segunda lei!

C - Viola a primeira lei. A segunda lei é satisfeita, mas a energia não é conservada.

D - Viola a 2° lei. A declaração de Clausius disse que o calor não pode fluir espontaneamente de regiões frias para regiões quentes sem que trabalho externo seja realizado no sistema.

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