Enunciado
Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 12
Em um diagrama , esboce as curvas para os seguintes processos reversíveis para um gás ideal, começando de um mesmo ponto inicial:
- Expansão isotérmica
- Expansão adiabática
- Expansão isocórica
- Um processo isocórico que é adicionado calor.
Passo 1
Olá, aqui quem fala é a Jacyara do Responde Aí. Como você está? Está tudo em cima?
Bem, hoje vamos resolver mais uma questãozinha de Termodinâmica, para ser mais preciso vamos resolver uma questão de segunda lei da termodinâmica juntamente com os conceitos de máquinas térmicas.
Bem, como é um assunto bem importante vamos responder juntinhos, okay?
Para resolver essa questão vamos precisar primeiramente do conceito de entropia, para isso nós temos que:
Segundamente vamos precisar quantificar a quantidade de calor para cada alternativa daquela para saber o comportamento entre temperatura e entropia.
E aí podemos começar a resolver? Então vamos lá
Passo 2
A primeira alternativa temos que é uma expansão isotérmica, sendo assim temos que,
Portanto temos que:
Logo temos que a entropia não depende da temperatura, como é uma expansão temos que a entropia é crescente, portanto:
Passo 3
Para realizar o segundo processo temos que temos uma expansão adiabática, como a quantidade de calor numa expansão adiabática é 0, temos que a entropia do processo não muda. Logo:
Passo 4
Agora temos uma expansão isobárica, logo temos que:
Logo temos que:
Portanto, temos que a entropia cresce com o logaritmo da temperatura, portanto a curva deve ser algo mais ou menos assim:
Passo 5
E a última transformação é uma isocórica com a adição de calor, portanto temos algo assim:
Logo nossa entropia deve ser algo assim:
Sendo assim o comportamento é igual ao anterior, porém deve crescer mais rápido. Portanto:
Passo 6
Resposta
