Enunciado

Um gás em um conjunto cilindro-pistão percorre um ciclo termodinâmico composto por 3 processos em série:

Processo 1-2: compressão com U 2 = U 1 .

Processo 2-3: resfriamento a volume constante até p 3 = 140   k P a ,   V 3 = 0,028 m 3 .

Processo 3-1: expansão a pressão constante, com W 31 = 10,5   k J

Para o ciclo, W c i c l o = - 8,3   k J . Não há variações na energia cinética ou potencial. Determine (a) o volume no estado 1, em m³, (b) o trabalho e a transferência de calor para o processo 1-2.

Passo 1

Falaaa pessoal, como vocês estão? Bom, bora pra mais uma questão desse assunto!

A resolução dessa questão vai ser bem rapidinha e as conclusões de todos os itens podem ser tirados através dos resultados a seguir.

Podemos ilustrar o problema da seguinte forma:

Com isso temos que o trabalho do ciclo será:

η = W c i c l o Q i n = Q i n - Q e x Q i n = 1 - Q e x t Q i n t

Resolvendo o Q i n , temos que:

Q i n = Q e x t 1 - η = 40 1 - 0,35 = 61,54   M J

Com isso, temos que:

W c i c l o = η   Q i n = 0,35 ∙ 61,54 = 21,54   M J

Resposta

Q i n = 61,54   M J

W c i c l o = 21,54   M J

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