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.

(c) QH = 700 kJ, Wciclo = 300 kJ, QC = 500 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

Quando Q H = 700   k J

W c i c l o = 300   k J

Q C = 500   k J

O trabalho de saída do ciclo é calculado por

W c i c l o ,   r e a l = Q H - Q C

W c i c l o ,   r e a l = 700 - 500 = 200   k J

Já que o trabalho real de saída não é igual ao valor dado, então isso é uma contradição e resulta que o ciclo não é possível.

Resposta

Ciclo impossível.

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