Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 35
Considere uma máquina cíclica que troca de calor com um reservatório térmico a e apresenta as seguintes características operacionais:
a.
b.
O é trocado com o ambiente externo que apresenta temperatura igual a . Considere que a máquina cíclica é um motor térmico. O que você pode dizer sobre a operação do motor nas condições operacionais a e b? E se a máquina cíclica for uma bomba de calor?
Passo 1
Fala galera, beleza?
Temos as condições operacionais apresentadas no enunciado e temos que fazer uma análise para cada condição.
Faremos a seguinte análise será se é possível existir essa máquina sobe estás condições e se for possível o processo é irreversível ou reversível.
Passo 2
Para máquina térmica: recebe .
a)Temos as seguintes condições:; .
Devido é impossível uma maquina térmica operar a estas condições, pois, ela estaria violando o enunciado de Kelvin-Planck.
b) Para as condições:
É possível, ela respeita o enunciado de Kelvin-Planck.
Calculando a eficiência dela, teríamos:
Processo irreversível, apenas ocorre uma vez.
Passo 3
Para o refrigerador:
a)Temos as seguintes condições:; .
Um refrigerador recebe trabalho de e expele para o meio.
É possível, pois, o refrigerador está operando sobe as condições estabelecidas segundo enunciado de Clausius.
Calculando o rendimento, para sabermos se reversível ou irreversível:
Irreversível.
b) Para as condições: :
Impossível, segundo o enunciado de Clausius, um refrigerador não pode operar sem receber uma fonte de trabalho.
Resposta
Para máquina:
a)Impossível.
b)Possível e irreversível.
Para o refrigerador:
a)Possível, irreversível.
b)Impossível.