Um motor de automóvel é alimentado com ar a 20 ° C e descarrega o ar no ambiente a - 20 °   C . O motor não consome combustível e produz um certo trabalho. Analise este motor com a primeira e a segunda lei da termodinâmica. É possível construir este motor?

Passo 1

Fala galera, tudo bom?

Temos um motor que é alimentado com um reservatório de alta temperatura, realiza trabalho na mesma proporção do reservatório inicial e não consome combustível.

Nosso trabalho é analisar se é possível criar este motor sobe a primeira lei e depois a segunda lei da termodinâmica.

Passo 2

Para primeira da termodinâmica, temos que a primeira lei refere-se ao princípio da conservação de energia de um sistema, em que, toda energia fornecida ao motor será convertida em trabalho.

Como a primeira lei da termodinâmica apenas aborda que um motor deve realizar trabalho com um único reservatório de energia. Portanto, para primeira lei este motor pode ser construído.

Passo 3

Para segunda lei ida termodinâmica, temos que ela é abordada pelo princípio

Seguindo o enunciado de Kelvin – Planck, você pode encontrar na página 182 do livro.

Este enunciado estabelece que: é impossível construir um motor térmico que sua operação receba uma determinada quantidade de calor de um corpo em alta temperatura (calor fornecido) e produza uma igual quantidade de trabalho.

A única alternativa é que alguma quantidade de calor deve ser transferida do fluido de trabalho de baixa temperatura (combustível), com isso combustível explode e renova o ciclo do motor.

Portanto, este motor não respeita a segunda lei da termodinâmica.

Resposta

O motor pode ser construído sobe a primeira lei, mas, não sobe a segunda lei.

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