Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 19
Considere uma maquina cicilica que troca 6kW com um reservatório a 250°C e tem:
E é trocado com um meio ambiente a 30°C. o que você pode dizer sobre o processo nos dois casos, a e b, s a maquina for um motor térmico? Repita a questão para o caso de uma bomba de calor
Passo 1
Faaaaaala, galera... Tranquileba?? Bora responder Aí essa questão?
Para o motor térmico, sabemos que o rendimento é dado por:
Se dividirmos por dt, com dt-> 0, temos que:
Além disso, o máximo e mínimo pode ser dado se colocarmos num ciclo de Carnot, ou seja:
Onde e são as temperaturas baixa e alta, respectivamente.
Além disso, se esse rendimento é máximo, temos que:
De modo que se:
Irreversível, possível
Se:
Possível e reversível
E:
Impossível.
Bora pro próximo passo?!
Passo 2
Obrigado por vir.
E antes de fazer as contas, vamos transformar a temperatura de Celsius para Kelvin? Chega junto.
Assim, para a)
E aqui já vemos que é um processo impossível
Para b)
Logo vemos que:
Logo é possível e irreversível.
Passo 3
Agora caso queiramos tomar como uma bomba de calor. O coeficiente de performance é:
E o máximo:
Assim, para a)
Logo:
E vemos que é um processo possível e irreversível.
Para b)
E vemos que é um processo impossível.
Resposta
Para o motor térmico:
- Impossível
- Possível e irreversível
Para a bomba de calor:
- Possível e irreversível.
- Impossível.