Enunciado

Os dados listados a seguir são afirmados para um ciclo de potência que opera entre reservatórios quente e frio a 1000 K e 300 K, respectivamente. Para cada caso, determine se o ciclo opera reversivelmente, irreversivelmente ou é impossível.

(a) QH = 600 kJ, Wciclo = 300 kJ, QC = 300 kJ.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

É dado que:

  • Temperatura quente do reservatório: T H = 1000   K
  • Temperatura fria do reservatório: T C = 300   K

Passo 3

Primeiro, achamos a eficiência térmica teórica máxima.

A partir da equação do ciclo de Carnot

η m a x = 1 - T C T H = 1 - 300 1000 = 70 %

Passo 4

a) Quando Q H = 600   k J

W c i c l o = 300   k J = Q C

A eficiência de qualquer ciclo é dada por

η = W c i c l o Q H = 300 600 = 50 %

Aqui, a eficiência do ciclo é menor que eficiência do ciclo de Carnot ( η < η m a x ) então, o ciclo é irreversível.

Resposta

Ciclo irreversível.

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